DE2422490A1

DE2422490A1 - Filteranordnung

Info

Publication number: DE2422490A1
Application number: DE19742422490
Authority: DE
Inventors: Donald Lee Glaspie
Original assignee: FRITZ W GLITSCH AND SONS Inc
Current assignee: FRITZ W GLITSCH AND SONS Inc
Priority date: 1973-05-11
Filing date: 1974-05-09
Publication date: 1974-11-28
Also published as: IT1013138B; FR2228519A1; GB1472932A; CA1007064A; JPS5042465A; JPS5338830B2; FR2228519B1

Description

PATENTANWÄLTE ? Λ 9 ? A Q Ω

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den ^ β. KAI 1874 P/Sv - G 3029

FRITZ W. GLITSCH & SONS, INC. 49ΟΟ Singleton Boulevard Dallas, Texas, USA

leiteranordnung

Die Erfindung betrifft eine leiteranordnung und bezieht sich insbesondere auf ein Filterelement, das aus einem maschenartigen Material besteht.

Es ist bekannt, bei chemischen Einrichtungen zur Abtrennung bestimmter Substanzen maschenartige Materialien zu verwenden. Derartige Materialien können jedoch auch zur Filterung verwendet werden. Es ist auch bekannt, solche. Materialien aus Draht zu weben oder zu stricken, was zu der, oft verwendeten Bezeichnung Maschendraht führt. Beispielsweise ist eine derartige Anordnung in der US-PS. 2 334- 263 beschrieben.

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DR. G. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD D I Pt.- I. NG. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

β MÖNCHEN 23. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART 8O CBAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMME* 7370

TEL.„(Q89> 33 42 11. TELEX 08-39672 PATMF SEELBERGSTR.23/2S.TEL.(07ll)S6 72 61 POSTSCHECK: MÜNCHEN 77062-800

Ein Drahtmaschen-Nebelabscheider muß zwei Eigenschaften aufweisen, um bei chemischen Verfahren vorteilhaft anwendbar zu sein: einmal muß eine derartige Anordnung eine ausreichende mechanische Festigkeit haben, um sich in der Umgebung behaupten zu können, in welcher sie verwendet wird. Außerdem muß die gewünschte Filterung ordnungsgemäß durchgeführt werden, indem dem Filtergut eine ausreichende Fläche entgegengesetzt wird, wobei zugleich geeignete Strömungswege für die abgetrennte Strömung und die verarbeitete Strömung vorhanden sein müssen, wobei diese Eigenschaften durch geeignete Größe, Volumen, Gewicht und Druckabfall sinnvoll miteinander kombiniert und aufeinander abgestimmt sein müssen. Unglücklicherweise stehen die beiden obigen Forderungen teilweise im Gegensatz zueinander, weil die Drähte und andere Arten von Fäden, die der Anordnung eine gute mechanische Festigkeit verleihen, nicht notwendigerweise eine optimale Abtrennung oder Filterung für bestimmte Anwendungen bieten, und solche Fäden, welche gute Filtereigenschaften haben, lassen oft die erforderliche mechanische Festigkeit vermissen.

Zur Überwindung dieses Konfliktes sind verschiedene Kompromisse geschlossen worden, wobei Halterahmen oder Stützrahmen und entsprechende Stützplatten für die Maschen vorgesehen wurden, um die mechanische Festigkeit zu gewährleisten und wobei weiterhin abwechselnde Schichten mit groß- und kleingestrickten oder gewebten Maschen in einem Filterelement verwendet wurden, wie es beispielsweise in der US-PS 2 327 184· beschrieben ist.

Wie unten im einzelnen näher erläutert wird, wird gemäß der Erfindung ein Filtermaterial verwendet, cbs aus einer Vielzahl . von verschiedenen Fadenartengestrickt ist, von denen eine derart ausgewählt ist, daß sie primär die mechanische Festigkeit liefert, und die andere oder die anderen derart ausgewählt sind, daß sie günstige Filtereigenschaften haben. (In einigen Fällen können die verschiedenen Fadenarten praktisch identisch sein,

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die Kriterien für ihre Auswahl sind jedoch unterschiedlich.) Die verschiedenen Fadenarten werden in verschiedenen Läufen verstrickt, die miteinander verbunden sind. Eine andere Art eines Filtermaterials ist in der US-PS 2 388 933 beschrieben, bei welcher zusammengesetzte Fäden aus Textilmaterial und aus Draht gebildet sind, und diese zusammengesetzten Fäden sind zu einem entsprechenden Tuch oder einem entsprechenden Stoff verstrickt, wobei die Textilfaden wegen ihrer Saugfähigkeit nach Art" eines Dochtes in einem Ölbad-Luftfilter verwendet sind. Obwohl eine derartige Anordnung in ihrem speziellen Anwendungsfall vorteilhaft ist, weist sie nicht die Vorteile der Flexibilität und der vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten auf, wie dies bei einer Anordnung gemäß der Erfindung der Fall ist.

Zusammengesetzte Strickmaterialien sind auch zu anderen Zwecken verwendet worden, beispielsweise für grobes Tuch gemäß den US-Patentschriften 1 905 160, 2 001 281 und 2 156 54-9, für Schlauchumhüllungen gemäß der US-PS 3 201 954- und für elektrische Heizmäntel für Laboratoriumsglasgeräte usw. gemäß den US-Patentschriften 2 372 673, 2 670 620 und 2 797 298.

Für Bekleidungszwecke sind auf dem Textilsektor verschiedene Arten von doppelt gestrickten Stoffen verwendet worden, beispielsweise gemäß den US-Patentschriften 2 879 654, 3 107 und 3-167 9^1, und spezielle Konstruktionen von Strickmaschinen zur Herstellung derartiger Stoffe sind entwickelt worden, wie dies beispielsweise in den US-Patentschriften 241 129, 2 685 785, 3. 257 828, 3 531 951 und 3 564 871 beschrieben ist.

Gemäß der Erfindung wird ein zusammengesetztes gestricktes Filtermaterial geschaffen. Dieses Material ist in dem Sinne zusammengesetzt, daß es aus zwei oder mehr verschiedenen Fadenarten gestrickt ist (die gemäß den obigen Ausführungen aus dem-

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selben Material mit denselben Abmessungen bestehen können). Eine dieser Fadenarten istvorzugsweise ein Draht, der aus einem solchen Material besteht und einen entsprechenden Durchmesser hat, daß das hergestellte Strickgut eine Formbeständigkeit aufweist. (Der Ausdruck "Formbeständigkeit" dient dazu, die Eigenschaft des Widerstandes gegen Zerreißen, Zerdrücken, Zerbrechen oder übermäßige Dehnung zum Ausdruck zu bringen, wobei berücksichtigt ist, daß einem Strickgut eine gewisse Flexibilität und eine gewisse Verformbarkeit eigen ist. Somit weist ein gestricktes Gut zwar eine bestimmte Formbeständigkeit auf, und zwar im oben definierten Sinne, obwohl es in seinen Abmessungen nicht absolut stabil ist, und zwar in der Weise, wie es beispielsweise ein Metallblock ist.) Während es vorzuziehen ist, daß ein Draht oder ein starker Faden, welcher dem Strickgut eine mechanische Festigkeit verleiht, eine solche Große und solche Eigenschaften aufweist, daß auch zugleich die Filterung gefördert wird, ist es gemäß der Erfindung möglich, auf solche Eigenschaften in einem ausreichenden Maß weniger Wert zu legen, so daß Festigkeit und Formbeständigkeit gewonnen werden können.

Die andere Art oder die anderen Arten des gemäß der Erfindung verwendeten Fadens sind derart ausgewählt, daß sie zu optimalen Filterungseigenschaften des Materials im Hinblick auf die bestimmte Anwendung beitragen, zu welcher das erfindungsgemäße Erzeugnis verwendet wird. Diejenigen Fäden, welche dazu dienen, eine gute Filterung zu gewährleisten, brauchen deshalb praktisch keine oder so gut wie keine Wirkung im Hinblick auf die Formbeständigkeit des Materials auszuüben, weil für diesen Zweck der mechanischen Festigkeit und Formbeständigkeit spezielle Fäden im Material vorhanden sind, so daß folglich ein wesentlich größerer Bereich an verwendbaren Materialien besteht. Beispielsweise ist es in den meisten Anwendungs-

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fällen zur Abscheidung von Nebel erwünscht, einen sehr großen Oberflächenbereich pro Gewichtseinheit des maschenförmigen Materials zu haben. Dies kann gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden, daß als Fäden, welche die Filterung fördern, sehr feine Drähte verwendet werden, die nur eine geringe mechanische Festigkeit aufweisen. Als weiteres Beispiel können PoIyester-Monofäden als Material für die Fäden mit guten Filterungs— eigenschaften bei Filtern vom Maschentyp verwendet werden, und zwar wegen ihrer geringen Kosten und ihrer allgemeinen Trägheit. Ein derartiges Material eignet sich jedoch nicht für eine Zusammenballung oder Kräuselung, was bei maschenförmigen Materialien jedoch zu der gewünschten Dicke oder Tiefe im Hinblick- auf eine wirksame Filterung führt. Gemäß der Erfindung wird es jedoch ermöglicht, Polyester-Monofäden im Zusammenwirken mit Metalldrähten zu verwenden, die sich gut zusammendrücken und kräuseln lassen und eine derartige Verformung auch beibehalten, was zu einem Material führt, das die gewünschte Formbeständigkeit in der Tiefenrichtung aufweist.

Das erfindungsgemäße Material kann eine oder mehrere Arten von Fäden aufweisen, die in das Filterelement eingestrickt sind und günstige Filtereigenschaften haben. Somit können Fäden mit stark unterschiedlichen Eigenschaften und stark unterschiedlicher Art verwendet werden, die jeweils mit ihren speziellen Eigenschaften zur Erfüllung der Gesamtanforderungen beitragen.

Ein bevorzugtes Filtermaterial ist gemäß der Erfindung mit einem Einschlag gestrickt und weist demgemäß Maschenläufe und Maschenreihen auf, wobei die Reihen und die Läufe im allgemeinen rechtwinklig zueinander stehen. Wenn zur Vereinfachung angenommen wird, daß nur eine Art von "Fäden verwendet ist, welche gute Filterungseigenschaften aufweisen, so wird das Strickgut derart hergestellt, daß diejenigen

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Drähte, welche die mechanische Festigkeit liefern, in abwechselnden. Lauf en angeordnet sind, und daß diejenigen Fäden, welche gute Filterungseigenschaften aufweisen, je- . weils in den dazwischenliegenden Läufen angeordnet sind. Die beiden Arten dieser Läufe sind jeweils durch Abschnitte des einen Drahttypes oder Fadentypes-miteinander verschlungen, wobei diese Abschnitte unter oder hinter den Läufen des anderen Types in einer Reihe jeweils angeordnet sind. Somit wird gemäß der Erfindung ein Filtermaterial geschaffen, welches einerseits eine gute mechanische Festigkeit aufweist, welches jedoch andererseits auch zugleich über seinen gesamten Bereich gute Filterungseigenschaften hat. In der Richtung der einzelnen Reihen gesehen sind abwechselnd Maschen von Festigkeitsfäden und von Filterungsfäden vorhanden. In der Richtung der einzelnen Läufe gesehen sind jeweils abwechselnde Läufe gebildet, die vorherrschend Festigkeitsläufe " oder Filterungslaufe darstellen. Um eine entsprechende Verbindung der einzelnen Maschen zu erreichen, wie es oben bereits beschrieben wurde, enthält jedoch jeder Lauf auch einen gewissen kleinen Anteil eines Fadens der anderen Art. Wenn gemäß der bevorzugten Praxis Vielfachschichten des erfindungsgemäßen Filtermaterials derart übereinander gestapelt werden, daß-ein erfindungsgemäßes Filterelement entsteht, so hat dieses Element eine im wesentlichen über die gesamte Ausdehnung gleichförmige Verteilung derjenigen Fäden, welche die Festigkeit gewährleisten, ebenso wie auch derjenigen Fäden, welche günstige Filterungseigenschaften gewährleisten.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Grundriß eines erfindungsgemäßen Filterelementes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines gestrickten FiltertuchmaterüLs, welches gemäß der Erfindung hergestellt ist, wobei in vergrößertem Maßstab ein Teil eines solchen Tuches dargestellt ist, wie es im Filterelement gemäß Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zylindrischen Filterelementes, welches gemäß der Erfindung hergestellt ist, eingebaut in einem zylindrischen Behälter, wobei die Darstellung teilweise weggebrochen ist, und

Fig. M- einen wesentlich vergrößerten Teilschnitt eines Teils der Fig. 3.

In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Filterelement in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnet. Es kann einen Rahmen 11 aufweisen, der einen im wesentlichen rechteckigen Grundriß, hat. Im Querschnitt können die Rahmenelemente zweckmäßigerweise kanalförmig oder U-förmig ausgebildet sein, wobei diese Rahmenelemente den Körper des Filterelementes erfassen und stützen, der aus einer oder aus mehreren Schichten des erfindungsgemäßen Tuches oder Stoffes besteht. In der Fig. 1 ist ein solches Tuch mit bezeichnet und ist in der Zeichnung nur symbolisch dargestellt, wie es für Gitter oder Schirme üblich ist, obwohl tatsächlich ein Tuch mit einem speziellen Aufbau und einer speziellen Struk-^ tür vorhanden ist. Derjenige Teil des Tuches 12, der in vergrößertem Maßstab in der Fig. 2 dargestellt ist, ist in der Fig. 1 durch die mit 13 bezeichnete .strichpunktierte Linie angegeben.

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Wenn das Filterelement 10 der Fig. 1 zur Nebelabscheidung verwendet wird, wird es in den Weg der Bewegung des mit Hebel beladenen Gases an einem bestimmten Punkt in einer Leitung oder in einem Behälter angeordnet, und zwar an einer Stelle, an der es erwünscht ist, den Nebel aus dem Gasstrom zu entfernen. Das Filterelement 10 ist zweckmäßigerweise der Innenform der Leitung und des Behälters angepaßt, in welchem es angeordnet ist. Das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel soll zur Verwendung in einer rechteckigen Leitung oder Öffnung dienen.

Wie oben bereits ausgeführt wurde, kann das Tuch oder der Stoff 12 in einem Filterelement in einer Schicht oder in mehreren Schichten angeordnet sein. In den meisten Fällen werden wenigstens zwei Schichten verwendet, weil das Tuch besonders leicht auf einer Hundstrickmaschine hergestellt werden kann, die ein rohrfö'rmiges Tuch erzeugt. Ein derartiges Erzeugnis wird dann in der Weise in eine flache Form gebracht, daß ein flaches Material mit zwei Schichten vorhanden ist.

In vielen Fällen ist es zweckmäßig, mehr als ein Stück mit zwei Schichten in einem Filterelement 10 zu verwenden. Gegebenenfalls können solche Stücke in einem Rahmen 11 in abgeflachtem Zustand übereinander gestapelt werden, im allgemeinen ist es Jedoch vorzuziehen, wenn jedes derartige Stück gefaltet wird und die einzelnen Stücke derart gestapelt werden, daß die Falte eines Stückes unter einem Winkel zu der Falte des Nachbarstückes liegt. Diese Anordnung führt zu einem Filterelement größerer Dicke als sie sich im anderen Falle ergeben würde, wobei zugleich ein geringerer Druckabfall pro Dickeneinheit (oder Gewicht) erreicht wird. Andererseits können auch Filtereinheiten 10 hergestellt werden, indem die speziellen Filterstoffe gemäß der Erfindung in der Weise verwendet werden, daß die einzelnen Materialschichten dicht zusammengepreßt werden und im zusammengepreßten Zustand derart zusammengesintert oder zusammengeschmolzen werden, daß ein Material mit entsprechend eingestellter Porosität entsteht, welches jedoch eine höhere Dichte aufweist als

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die obengenannten mehrfachen Anordnungen (siehe US-Patentschrift 3 690 606).

Wie nachfolgend erläutert wird, kann eine große Vielfalt von Materialien aus-Tuch oder Stoff hergestellt werden, weiche den speziellen Aufbau gemäß der Erfindung haben, und es sei darauf hingewiesen, daß nicht alle Schichten eines Filterelementes 10 unbedingt dieselbe Struktur ha-'ben müssen. Auch müssen nicht alle Schichten im Filterelement 10 aus einem erfindungsgemäßen Filterstoff oder Filtertuch bestehen, da auch andere Arten von Filter- oder Trennmaterial dazwischengefügt sein können.

In der Fig. 2 ist ein Ausschnitt 13 des erfindungsgemäßen Filtertuches aus der Fig. 1 dargestellt, und zwar in vergrößertem Maßstab. -Zur Vereinfachung ist nur eine einzige Schicht dargestellt, und zwar in einer flachen Form, anstatt in einer gebogenen oder komprimierten und gesinterten Form. Das Tuch ist aus Fäden 14-, welche die Festigkeit fördern, und aus Fäden 15» welche die Filterung fördern, gestrickt. Aus der Teilschnittdarstellung der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Drähte oder Fäden 14-, welche die Festigkeit fördern, gemäß der Darstellung aus Metall bestehen, während die Elemente 15» welche die Filterung fördern, gemäß der Darstellung aus Plastikmaterial bestehen, beispielsweise aus einem Monopolyesterfaden.

Da das Material mit einem Einschlag gestrickt ist, hat es vertikale Maschenläufe, die mit 16A und 16B bezeichnet sind, sowie horizontale Maschenreihen, die mit 17 bezeichnet sind. Die Reihen 17 und die Läufe 16 stehen im allgemeinen rechtwinklig zueinander. Die Drähte 14 sind derart gestrickt, daß die entsprechenden Maschen in die Läufe 16A fallen, während die Polyester-Monofäden 15 derart gestrickt sind, daß sie in die Läufe 16B fallen. Jede Reihe 17 enthält abwechselnd Maschen aus Metalldraht und Polyesterfaden. Wenn man einen der Drähte 14 in der Fig. 2 von links nach rechts verfolgt, so ist

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- ίο -

ersichtlich, daß er, nachdem er in einem Lauf 16A zu einer Masche gestrickt ist, unter oder hinter (gemäß Fig.2) einem Lauf 16B auf seinem Weg zur nächsten Metalldrahtmasche im nächsten Lauf vom Typ 16A weitergeführt ist. Folglich sind die Läufe 16A und- 16B gegeneinander festgelegt und in bezug aufeinander in einer festen Anordnung gehalten. Als weitere Folgerung aus dieser Anordnung ergibt sich, daß sich ein Metalldraht 14 im wesentlichen über die gesamte Oberfläche des Tuches 13 erstreckt, obwohl er in den Läufen 16A konzentriert ist. Ähnlich ist der Sachverhalt bei dem Polyester-Monofaden 15· Dieser ist ebenfalls über die gesamte Oberfläche des Tuches 13 geführt, obwohl er in den Läufen 16B konzentriert ist.

Das in der Fig. 2 dargestellte Material läßt sich leicht in einer modifizierten Rundstrickmaschine herstellen. Die allgemeine Art der erforderlichen Modifikationen sind in den US- ~ Patentschriften 242 129, 3 257 828 und 3 564 871 erläutert. Ei-ηe getrennte Zuführung für jede Fafen- bzw. Drahtart, die zu dem Filtertuch -erarbeitet wird, ist vorgesehen, und es ist für jede derartige Faden- bzw. Drahtart ein entsprechender Nadelsatz vorhanden. Die Nadeln für jeden Fadentyp sind in der Länge unterschiedlich gegenüber den Nadeln für einen anderen Fadentyp, und für jeden Nadelsatz ist ein entsprechender Schlitten vorhanden. Die Nadeln der verschiedenen Sätze sind um den Umfang der Stneimaschine herum angeordnet, und zwar in der Reihenfolge der gewünschten Anordnung der Läufe. In einem Tuch mit zwei Arten von Fäden, wie es in der Fig.2 dargestellt ist, genügt eine einfache Abwechslung zwischen zwei Nadeltypen.

Das in der Fig. 3 dargestellte Filterelement wird hergestellt, indem ein abgeflachtes Rphrmaterial aufgewickelt wird, das aus zwei Schichten besteht, die einen in der vergrößerten Darstellung der Fig. 2 dargestellten Aufbau aufweisen, und zwar durch Aufwickeln auf einen "Nulldurchmesser"-Dorn, um eine Spiralenfolge von Schichten 18 zu bilden. Das auf diese Weise hergestellte Filterelement kann im Inneren eines Verarbeitungsge-

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fäßes oder einer zylindrischen Leitung: 19 angeordnet werden, und wenn wenigstens eines der Materialien, welches die Schichten 18 bildet, ein Metalldraht ist, hat die gesamte Anordnung eine ausreichende-Elastizität, so daß kaum eine Stützung erforderlich ist, da die erforderliche Halterung durch "das Gefäß oder den Behälter oder die Leitung selbst gebildet wird. In der Fig.3 ist ein Teil der Anordnung in weggebrochener Darstellung gezeichnet (wie es bei 20 angegeben ist), und dieser "!'eil 20 ist in der Fig. 4 vergrößert dargestellt. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß Gas, aus welchem Nebel abgetrennt werden soll, beim Durchgang durch eine Schicht 18 in einer Richtung in der Ebene der Fig. 4 durch das Tuch der Schicht in Richtung der Reihen hindurchgeführt wird und dabei auf Bereiche trifft, in welchen die Drähte 14 eine hohe Konzentration aufweisen, während nur eine gewisse Konzentration der Monofäden 15 vorhanden ist, worauf dann Bereiche folgen, in denen die relativen Konzentrationen der Monofäden und der Drähte umgekehrt sind. Gegebenenfalls können Paare von Schichten 13 umgebogen sein. Durch Umbiegen oder Krümmen wird die effektive Dichte des Filterelementes in der radialen Richtung gemäß Fig. 3 und 4 vermindert.

Wie oben bereits ausgeführt wurde, können gemäß der Erfindung eine große Vielzahl von die Filterung fördernden Elementen mit verschiedenen Eigenschaften verwendet werden. Diese sind in den nachfolgenden Beispielen beschrieben. Zur Vereinfachung ist in den Beispielen immer davon ausgegangen, daß das Material, welches für den Faden 15 gemäß Fig. 2 verwendet ist, variiert wird, während jedoch gemäß den obigen Ausführungen auch mehr- als ein die Filterung förderndes Fadenelement in einem vorgegebenen Tuch verwendet sein kann.

Beispiel 1

In diesem Beispiel bestehen die Drähte 14 aus Stahldraht mit einem Durchmesser von etwa 0,279 mm, wodurch eine gute mechanische. Festigkeit erreichbar ist und- zugleich eine Biegung

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oder Krümmung leicht aufnehmbar ist. Die zur Förderung der Filterung dienenden Elemente 15 bestehen aus Polyester-Monofäden mit einem Durchmesse? von etwa 0,305 mm. Als Filtermaterial hat Polyester den Vorteil gegenüber Draht, mit welchem es gemeinsam verwendet wird, daß es leichter ist (und somit pro Gewichtseinheit eine größere Oberfläche aufweist), daß es rost- und korrosionsbeständig ist und daß es nicht so kostspielig ist.

Beispiel 2

In diesem Beispiel begehen die Drähte 14, welche die Festigkeit liefern, aus Stahldraht mit einem Durchmesser von etwa 0,279 mm, und die Elemente 15? welche die Filterung fördern, bestehen aus Stahldraht mit einem Durchmesser von etwa 0,127 mm. Dieser feine Draht ist als Filtermaterial für kleine Tröpfchen mit einer Größe im Bereich von einem Mikron besonders geeignet, ist jedoch (selbst) nicht so gut geeignet, eine Biegung oder Faltung zu halten. Da bei dieser Ausführungsform auch ein dickerer Draht vorhanden ist, bedarf es des feineren Drahtes nicht, um strukturelle Eigenschaften zu fördern.

Beispiel 3

In diesem Beispiel besteht der Draht 14, der die Festigkeit begründet, aus einem Stahldraht mit einem Durchmesser von etwa 0,279 mm, und die Fäden, welche die Filterung fördern, bestehen aus einem Polypropylen-Multifaden mit einem Durchmesser von etwa 0,279 mm. Die Mehrfachfadenanordnung hat im wesentlichen dieselben "Vorteile wie der in BeisDiel 1 verwendete Monofaden. Weiterhin wird dieser Faden durch Berührung mit einer Flüssigkeit "nass", und er kann somit verwendet werden, wo diese Eigenschaft im Filterelement eine Rolle spielt, beispielsweise in derartigen Anwendungsfällen, bei denen es erwünscht ist, einen Dampf in eine Gasströmung einzuführen, indem die Flüssigkeit in das Filterelement eingezogen wird, und zwar durch eine Dochtwirkung des benetzbaren Fadens, worauf die Feuchtigkeit in den durch das Element hindurchgeführten Gasstrom abgegeben wird.

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Beispiel 4

Sowohl der Draht 14, der für die entsprechende Festigkeit sorgt, als auch der Faden 15, der eine entsprechende Filterung gewähr- ' leistet, bestehen aus einem Stahldraht mit einem Durchmesser von etwa 0,152 mm. Dieses Beispiel ist in gewissem Sinne ein Grenzfall einer Ausführüngsform gemäß der Erfindung, da die Elemente 14 und 15 aus demselben Material bestehen und es eine gewisse Willkür bedeutet, das eine Element für die Festigkeit und das andere Element für die Filterung zuständig zu erklären. Nichtsdestoweniger ist das auf diese Weise hergestellte Filter-material einem einfach gestrickten Material überlegen, welches aus derselben Drahtstärke hergestellt ist, und zwar wegen seiner größeren Dichte pro Schicht, wodurch das Entfernen von kleinen Tröpfchen in der Größenordnung eines Mikron aus einer Gasströmung wirksamer gestaltet wird. In dieeem Zusammenhang sei darauf hingewiesen,- daß es für die "Dichtigkeit" eine Grenze gibt, mit der ein Metalldraht in einer einzelnen gestrickten Schicht verarbeitet werden kann, und zwar wegen der elastischen Grenze oder Streckgrenze und den Kaltverformungseigenschaften des Metalls, und somit besteht auch eine praktische Grenze für die Dichte des Materials, die in einer derartigen Schicht verarbeitet sein kann. Gemäß der Erfindung kann diese Dichte im wesentlichen in einer vorgegebenen Schicht verdoppelt werden, ohne daß die Dichtigkeit der einzelnen Masehen vergrößert wird.

Beispiel 5

In diesem Beispiel ist der Draht 14, der zur Erreichung der nötigen Festigkeit dient, von derselben Art, wie er in den Beispielen 1 und 2 verwendet ist, während der Faden 15» welcher die Filterung fördert, ein Metalldraht von dreieckigem Querschnitt ist. Andere Fäden mit verschiedenem Querschnitt wie einem flachen Querschnitt, einem bandförmigen Querschnitt, einem quadratischen Querschnitt und einem sternförmigen Querschnitt können ebenfalls verwendet werden. Fäden mit winkligem Querschnitt- sind nützlich bei einem Katalysator für physikalische

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Reaktionen wie eine Phasentrennung, weiterhin auch bei chemischen Reaktionen, und zwar in Fluidströmungen, die mit der Anordnung in Berührung kommen. Weiterhin kann der Draht 14-, der zur Erreichung der nötigen Festigkeit dient, auch einen speziellen Querschnitt aufweisen, der entweder mit demjenigen des Fadens 15 übereinstimmt oder von diesem verschieden ist.

Beispiel 6

In diesem Beispiel weist der Draht, der zur Erreichung der erforderlichen Festigkeit dient, dieselbe Größe und dasselbe Material auf wie derjenige aus den Beispielen 1 und 2, während der Faden 15> der zur Förderung der Filterung dient, rohrförmig ausgebildet ist. Auf dieee Art wird der Oberflächenbereich des die Filterung fördernden Fadens pro Gewichtseinheit vergrößert. Durch entsprechende Verteilereinrichtungen oder ausgefüllte Räume oder Kopfstücke oder Verbindungsstücke im Rah- men 11 (siehe Fig. 1) können Wärmetauscherfluide durch die rohrförmigen Fäden 15 geführt werden. Auf diese Weise kann ein Wärmeübergang in dem Filterelement herbeigeführt werden, und es kann die Temperatur angehoben oder abgesenkt werden, je nach den Erfordernissen, um den Wirkungsgrad der Filterung zu verbessern. Durch selektive Veränderung des Filterelementes können Temperaturvorgänge wie Verdampfung, Kondensation, Sublimation, Verfestigung aus der gasförmigen' Phase, Verfestigung aus der flüssigen Phase, Kristallisation und Viskositätsanhebung oder Viskositätsverminderungen in einem erfindungsgemäßen Filterelement in Verbindung mit dem Filtervorgang selbst durchgeführt werden.

Beispiel 7

Die Festigkeitsdrähte in diesem Beispiel sind dieselben wie diejenigen in den Beispielen 1 und 2, und die die Filterung fördernden Fäden 15 sind rohrförmig, und sie bestehen aus einem porösen Material wie einer geätzten Fiberglasröhre. Diese Form des Tuches gemäß der Erfindung kann in Verbindung mit einer Verteilereinrichtung gemäß den obigen Ausführungen zusammen mit dem vorhergehenden Beispiel dazu verwendet werden, um eine oder mehrere Komponenten einer durch das Filter hindurchgeführten Strömung entweder hinzu-

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zufügen oder aus derselben zu extrahieren. Wenn es erwünscht ist, eine Komponente zuzufügen, wird die Verteilereinrichtung mit Druck beaufschlagt, um die zusätzliche Komponente in das poröse rohrförmige Material hinein und durch dasselbe hindurchzudrücken, und zwar durch dessen Poren und in den Dampf hinein. Wenn es erwünscht ist, Material z.u extrahieren, das auf die Oberflächen der porösen Röhren aus dem Dampf abgetrennt wurde, wird an die Verteilereinrichtung ein Vakuum angelegt, um das Material durch die Poren hindurchzuziehen, und zwar in die Röhren und dann in die Verteilereinrichtung.

Seispiel 8

In diesem Beispiel ist der die Festigkeit begründende Draht 14 · aus einem nicht-magnetischen Material wie einem rostfreien Stahl hergestellt, während das die Filterung fördernde Drahtmaterial ein leichtmagnetisierbares Material wie Weicheisen ist. In einer alternativen Ausführungsform kann das die Festigkeit begründende Drahtmaterial magnetisch sein, wie beispielsweise Eisen, und das die Filterung fördernde Material 15 kann nichtmagnetisch sein, wobei dieses Material jedoch andere zweckmäßige Eigenschaften aufweist und beispielsweise ein Polyester-Monofaden ist. Mit dem Ausdruck magnetisch sind hier sowohl permanent magnetisierbare Materialien als auch solche Materialien angesprochen, die dadurch magnetisch gemacht werden können, daß ein Strom durch sie hindurchfließt, beispielsweise elektromagnetische Materialien. Jedenfalls fördert das magnetische Element in einem Filtertuch die Abtrennung von Materialien wie Eisenpartikeln, die vom Magneten angezogen werden.

Beispiel 9

In diesem Beispiel ist entweder das die Festigkeit begründende Drahtmaterial 14- oder das die Filterung fördernde Fadenmaterial 15 elektrisch leitend, und das andere Material weist diese Eigenschaft nicht auf. Ein derartiges Tuch kann durch die Anbringung geeigneter elektrischer Verbindungen an dem Rahmen 11 (siehe Fig.-i)

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positiv oder negativ in bezug auf einen anderen Teil der Einrichtung aufgeladen werden, in welcher das Tuch angeordnet ist, so daß das Entfernen von Partikeln der entgegengesetzten elektrischen Ladung aus der Strömung möglich wird.

Beispiel 10

In diesem Beispiel ist der eine oder der andere der Drähte und Fäden 14 und 15 als elektrischer Widerstand ausgebildet, beispielsweise als Nickelchromdraht, und dadurch, daß ein elektrischer Strom durch dieses Widerstandselement über geeignete Verbindung auf dem Rahmen 11 (siehe Fig.1) fließt, kann in dem Filterelement Wärme erzeugt werden, um die Filterungswirkung gegebenenfalls zu unterstützen.

Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung ein festes und hochwirksames Filtertuch und entsprechende Elemente geschaffen werden, die eine große Anzahl von zweckmäßigen Filter eigenschaften aufweisen.

- Patentansprüche -

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Claims

242249Q

- 17 Patentansprüche

1. Filteranordnung mit einem Filterelement, das im wesentlichen aus einem Strickgut besteht, welches in Läufen und Reihen angeordnete Maschen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Strickgut aus einem ersten Faten hergestellt ist, welcher derart dimensioniert ist, daß dem Strickgut eine ausreichende Formbeständigkeit und Festigkeit verliehen wird und günstige Filterungseigenschaften unterstützt werden, wobei der erste Faden in auf Abstand voneinander angeordneten Läufen angeordnet ist, und daß das Strickgut weiterhin unter Verwendung eines zweiten Fatens gestrickt ist, welcher derart dimensioniert und geformt ist, daß sich günstige Filterungseigenschaften des Filterelementes ergeben, wobei der zweite Faden in solchen Läufen angeordnet ist, die zwischen den Läufen des ersten Fadens liegen und wobei die Läufe des ersten und des zweiten Fadens derart miteinander verschlungen sind, daß Reihen gebildet sind, welche Fäden von beiden Arten aufweisen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einige Läufe des Strickgutes aus Fäden gestrickt sind, um ein Maschenwerk zu bilden, welches dem Strickgut Formbeständigkeit und Festigkeit verleiht, und daß andere Läufe des Strickgutes aus Fäden gestrickt sind, welche die Filtereigenschaften des Strickgutes fördern, wobei die die Festigkeit fördernden Fäden und die die Filterung fördernden Fäden derart miteinander verschlungen sind, daß Reihen gebildet sind, welche sowohl die Festigkeit fördernde Fäden als auch die Filterung fördernde Fäden aufweisen.

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3· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch geke'nnz eichn e t , .daß die die Filterung fördernden Fäden wenigstens zwei Fadenarten mit verschiedenen Eigenschaften aufweisen.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Filterung fördernden Fäden aus einem synthetischen Harz bestehen.

5« Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äczfäden Monofäden sind.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzfäden Vielfachfäden sind.

7· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenrizeich-

die

net, daß die/Filterung fördernden Fäden Metalldrähte mit einem geringeren Durchmesser als demjenigen sind,- welchen die Fäden aufweisen, welche dem Strickgut die erforderliche Formbeständigkeit und Festigkeit verleihen sollen.

8. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Filterung fördernden Fäden einen winkligen oder eckigen Querschnitt aufweisen.

9· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Filterung fördernden Fäden rohrförmig ausgebildet sind.

10. Anordnung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Fäden porös sind.

11. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Fäden, welche teu dienen, dem Strickgut Formbeständigkeit und Festigkeit zu verleihen, magnetisch sind, und daß die die Filterung fördernden Fäden nicht-magnetisch sind.

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12. .Anordnung nach. Anspruch. 2, dadurcii gekennzeich"- . net, daß die die Filterung fördernden Fäden magnetisch sind und daß diejenigen Fäden, welche dazu dienen, dem Strickgut Formbeständigkeit zu verleihen, nicht-magnetisch sind.

1:5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Fäden, welche dazu dienen, dem Strick-•3ut Formbeständigkeit und Festigkeit zu verleihen, elektrisch leitend sind, und daß die die Filterung fördernden Fäden nichtelektrisch leitend sind.

14. Anordnung nach Ansoruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die/Filterung fördernden Fäden elektrisch leitend sind und daß diejenigen Fäden, welche dazu dienen, dem Strickgut Formbeständigkeit zu verleihen, nicht-elektrisch leitend sind.

15· Anordnung nach AnsOruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsfäden als elektrische Widerstände ausgebildet sind.

1ö. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die die Filterung fördernden Fäden als elektrische Widerstände ausgebildet sind.

17. Filteranordnung aus einer Vielzahl von Schichten eines Strickgutes, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schichten Läufe, Reihen und eine bestimmte Dicke aufweist, daß einige Läufe einer Schicht aus Fäden gestrickt sind, welche derart dimensioniert sind, daß ein Maschenwerk gebildet ist, das der Schicht Formbeständigkeit und Festigkeit verleiht, und daß andere Läufe derselben Schicht aus einem die Filterung fördernden Faden geirickt sind, daß weiterhin die Läufe der Festigkeitsfäden und der die Filterung fördernden Fäden derart miteinander verschlungen sind, daß

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Seihen gebildet sind, welche sowohl Festigkeitsfäden als ~ auch die Filterung fördernde Fäden enthalten·, und daß die einzelnen Schichten derart versetzt übereinander angeordnet sind, daß der aus den einzelnen Schichten gebildete Stapel stark gewundene Durchgänge aufweist.

18. Anordnung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten komprimiert und miteinander verklebt sind.

19- Anordnung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten derart räumlich angeordnet sind, daß ihre Dicke gegenüber der durch das Stricken bedingten Dicke vergrößert ist.

20. Anordnung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander gestapelten Schichten dadurch gebildet sind, daß eine Materialschicht zusammengerollt wird, um eine im allgemeinen zylindrische Anordnung zu schaffen.

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