DE2513618B2

DE2513618B2 - Filterstruktur aus porösem Folienwerkstoff

Info

Publication number: DE2513618B2
Application number: DE2513618A
Authority: DE
Inventors: Pierre Etienne La Fontaine Au Blanc Bessiere (Frankreich)
Original assignee: Precision Mecanique Labinal SA
Current assignee: Precision Mecanique Labinal SA
Priority date: 1974-04-16
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1978-11-09
Also published as: NL178226C; BR7502287A; JPS50136773A; SE7504303L; FR2267818B1; NL7504265A; US3937663A; SE427526B; DE2513618C3; GB1498505A; JPS568650B2; NL178226B; CA1058526A; ES436584A1; ZA751904B; FR2267818A1; IT1034726B; DE2513618A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filterstruktur aus einem porösen Folienwerkstoff, der beidseitig mit parallelen Faltungen versehen ist, deren Falzlinien wellenförmig oder gezackt verlaufen und zwischen denen sich entsprechende Täler mit ebenfalls wellenförmigen oder gezackten Verlauf erstrecken, wobei wenigstens zwei Randzonen dieser Filterstruktur mit einer Klebstoffschicht zur Halterung und Abdichtung der Filterstruktur jeweils auf einem Träger und gegenüber demselben zusammenwirken können.

Bei bekannten gattungsgemäßen Filterstrukturen (DE-PS 10 38 530,12 12 832, US-PS 29 01 951) laufen die parallelen Faltungen mit den wellenförmigen oder gezackten Falzlinien bis in die Randbereiche durch. Zwar läßt sich auf diese Weise ein kompakter Aufbau mit großer Filterfläche und Formbeständigkeit erzielen, jedoch wird durch die erforderliche Klebstoffschicht die zur Verfügung stehende Filterfläche in ihrer wirksamen Größe erheblich beeinträchtigt Die bei einer derartigen Filterstruktur aufeinandergelegten, parallel verlaufenden Faltungen mit ihren zick-zack-förmigen oder wellenförmigen Falzlinien bedingen einen erheblichen Teil der Filterstruktur beanspruchende Randbereiche, die mit der Klebstoffschicht zu versehen sind. Insbesondere bei der Herstellung von kleineren Filtern kann so eine Reduzierung der zur Verfügung stehenden Filterfläche um 30% eintreten. Bei den bekannten Ausführungsformen sind randseitig die Endfalzen derart umgelegt, daß die entsprechend sehr schräg aufeinanderfolgenden Falzungen am Ende der Filterfolie über die Klebstoffschicht innerhalb des freien Querschnittes des Filters miteinander verbunden sind. Die erforderliche Klebstoffschicht verschließt im Randbereich die Poren der Filterfolie und trägt so auch zu einer erheblichen Einengung des freien Durchtrittsquerschnittes bei.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Filterstruktur so zu gestalten, daß ίο durch die Klebstoffschicht die zur Verfügung stehende Filterfläche nicht wesentlich beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß jede der Randzonen einen Rand mit einer einfachen Faltung aufweist, wobei jeder Falz des Randes von zwei benachbarten Flanken gebildet wird, deren freie Kanten in einer etwa senkrecht zur Scheitellinie des Falzes verlaufenden Ebene liegen, während der Abschnitt des Randes, der sich, ausgehend von den freien Kanten, über einen Bruchteil der Länge der Scheitellinie erstreckt, den Teil der Einfügung des Randes in die Klebstoffschicht bildet

Die erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen Filterstruktur nur eine äußerst geringe Fläche der Filterfolie zum Verbund der einzelnen Folien untereinander im Bereich der überstehenden Ränder benutzt wird. Darüber hinaus lassen sich diese miteinander verklebten Randbereiche so anordnen, daß eine Beeinträchtigung des freien Querschnittes für den Durchtritt des zu filternden Mediums innerhalb des Trägers nicht eintritt. Auch lassen sich auf diese Weise Filterstrukturen des unterschiedlichsten Aufbaus in den Träger einsetzen, da durch den Aufbau dieser Filterstrukturen die durch die Klebstoffschicht miteinander verbundenen Randbereiche der einzelnen Filter-}5 folien praktisch nicht beeinflußt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen behandelt. Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
to F i g. 1 in schematischer Darstellung die Anordnung der Faltungen und deren Falzlinien in einer zylindrischen Filterstruktur,

F i g. 2 ein derartiges Element mit seinem perforierten Versteifungsrohr und seinen Flanschen als Halterung,
■15 Fig.3 eine andere Ausführungsform einer Filterstruktur mit Randzonen, die sich parallel nach derselben Seite erstrecken,

F i g. 4 bis 7 in perspektivischer Darstellung weitere Varianten,

so Fig.8 ein Schema einer nach Fig.3 ausgebildeten Filterstruktur in einem Filter,

F i g. 9 eine andere Ausführungsform eines Filters mit Filterstrukturen in kranzförmiger Anordnung,

Fig. 10 und 11 in Seitenansicht zwei Varianten zylindrisch angeordneter Filterstrukturen mit inneren und äußeren Randzonen,

Fig. 12 und 13 in perspektivischer Darstellung und aufgebrochen zwei weitere Ausführungsformen,

Fig. 14 in perspektivischer Darstellung den Aufbau to einer kleinkalibrigen Filterstruktur, die der in Fig.4 dargestellten analog ist,

F i g. 15 desgleichen eine Filterstruktur derselben Art, aber mit größerer Länge,

F; g. 16 in analoger Weise ein derartiges Element mit h^r) voneinander getrennten Faltungen,

Fig. 17 in perspektivischer Darstellung und aufgebrochen den Aufbau einer Filterstruktur, die denen in Fig. 10 bis 13 analog ist, aber evolutive Faltungen

aufweist,

Fig. 18 bis 20 Beispiele für Anrisse von Faltungen und Falzlinien, die Ränder zunächst für zwei unterschiedliche Größen und anschließend für evolutive Faltungen erscheinen lassen,

Fig.21 bis 27 in perspektivischer Darstellung mit Schnitten verschiedene Formgebungen bei der Montage von Filterstrukturen auf mehreren Trägern zur Ausbildung zylindrischer, kranzförmiger, flacher, einfacher oder komplexer oder auch komplexer zylindrischer und ringförmiger Filter,

Fig.28 in schematischer und perspektivischer Darstellung eine Filterstruktur mit evolutiven Faltungen, die ein eine Platte formendes Element bildet, wobei die Filterstruktur mit Randzonen über ihren vollen Umfang versehen ist,

Fig.29 ebenfalls in schematischer Darstellung eine zylindrische Filterstruktur, deren Rand sich über die Gesamtheit der Höhe der Faltungen erstreckt, wobei diese letzteren radial angeordnet sind,

Fig.30 und 31 in perspektivischer Teilansicht zwei vergleichbare Filtergrößen mit denselben Randzonen.

Wie in Fig. 1 und 2 ersichtlich, umfaßt bei der bekannten Technik der Aufbau einer zylindrischen Filterstruktur 1 zunächst eine mit wellenförmigen oder zick-zack-förmigen Falzlinien versehene Faltung 103, aus der durch Wölben und durch stumpfe Verbindung zweier extremer Faltungen, die in Kontakt gebracht und verklebt werden, ein Zylinder gebildet wird. Hierauf wird diese Filterstruktur 1 im Innern mit einem Versteifungsrohr als Träger 2, das zugleich ein Organ zur Halterung in Höhe und Seite bildet und eine perforierte Wandung aufweist, wobei das Rohr fest mit zwei Flanschen 3 und 4 verbunden ist, auf denen die entsprechenden Schnittflächen der Filterstruktur 1 in dichter Weise und insbesondere durch Verklebung befestigt sind.

Um in einem gegebenen Volumen den Wert der Filterfläche zu erhöhen, werden die Pfeilzähne, die von den Scheitellinien der Faltungen und insbesondere ihrer Köpfe 5 gebildet werden, spitzwinklig ausgeführt, damit in einer gegebenen Höhe die größtmögliche Anzahl von Pfeilzähnen untergebracht werden kann, wobei die Anzahl der Faltungen parallel zur Zylinderachse festliegt.

Unter diesen Bedingungen werden die äußersten Randzonen der Faltungen 6 und 7 der porösen Filterstruktur 1 von den stark umgebogenen Endflanken der Faltungen gebildet, und selbst, wenn die formschiüssige Verbindung mit den Flanschen des Trägers 2 durch eine Verklebung mit möglichst geringer Höhe gewährleistet ist, die jedoch mit der Forderung nach Dichtheit vereinbar bleiben muß, so deckt diese Verklebung im allgemeinen Falle wenigstens eine Flanke der Faltung und meist mehr ab. In den meisten Fällen kann damit gerechnet werden, daß diese Verklebung sich wenigstens über eine Flanke der Faltung erstreckt, was einem Verlust an aktiver Filterfläche gleichkommt, der insgesamt zwei Flanken der Faltung entspricht, deren Poren verstopft werden.

Bei kleinkalibrigen Filtern, bei denen im allgemeinen drei Faltungen pro parallel zur Zylinderachse verlaufenden Falz erzeugt werden, verringert diese Verklebung die aktive Filterfläche etwa um ein Drittel. Die Filter müssen daher überdimensioniert werden, woraus sich zugleich ein größerer Raumbedarf, ein höheres Gewicht und eine unnötige Kostenerhöhung ergeben.

Um diesen Nachteil abzuhelfen, ist gemäß der Erfindung eine derartige Filterstruktur auf wenigstens zwei Seiten ihres Umfanges von speziellen Randzonen begrenzt, die derart orientiert werden, daß sie in die Verklebungsschicht unter einem im Verhältnis zur Senkrechten auf die freie Fläche dieser Schicht geringer Winkel eintreten. Hieraus ergibt sich ganz augenscheinlich aufgrund dieser Ausdehnung eine Beibehaltung der für das betrachtete Element vorgesehenen aktiver Filterfläche, eine mögliche Verringerung des erforderli-

Ki chen Raumbedarfes und eine verbesserte Flexibilität für die Verwendung und Ausbildung auf der Ebene der Filterstrukturen selbst sowohl als auch auf der ihrer Halterungen.

Wie bei der Variante in Fig.3 ersichtlich, ist ein plissierter Folienwerkstoff mit Faltungen 6, die zu wellenförmigen oder gezackten Falzlinien verformi sind, in der Verlängerung der Falze 104 mit Randzonen 8 und 9 versehen, welche beide von einer der Flächen des von der betrachteten dicken Filterstrukiur eingenommenen Volumen ausgehen und nach ein und der selben Seite um etwa 90° hochgebogen sind, d. h. in Richtung auf die andere Fläche und mit einer Länge, die über diese letztere hinausgeht.

Unter Berücksichtigung des Pfeilzahnmusters der Faltungen 6 weisen die Randbereiche 8 und 9 ebenfalls eine einfache Faltung 103 auf, die der vorgenannten Formgebung homolog ist, aber es versteht sich von selbst, daß die Höhe der homologen Faltung 103 im Verhältnis zur Höhe der anderen Faltungen 6 sehr

3Ii unterschiedlich und insbesondere sehr viel kleiner sein kann. Hieraus ergibt sich, daß der Raumbedarf dieser Randzonen in der Dicke im Verhältnis zur Dicke der betrachteten Filterstruktur, die gleich der Breite des Falzes ist, gering bleiben kann.

J3 Wie in F i g. 4 dargestellt, könnten die Randzonen 8a und 9a anstatt im Verhältnis zur mittleren Ebene der Dicke der beschriebenen Filterstruktur 1 um 90° hochgebogen zu werden, in parallel zu der genannten Ebene verlaufenden Richtungen verbleiben.

•»u F i g. 5 zeigt eine Variante, bei der die Randzonen Bb und 9b im Verhältnis zu der vorgenannten mittleren Ebene, jedoch in zwei entgegengesetzten Richtungen aufgerichtet sind. Ferner ist die Randzone Sb durch eine untere Falzlinie 6a an die Zentralstruktur angeschlossen, während demgegenüber die Randzone 9b an diese entlang einer entgegengerichteten, d. h. oberen Falzlinie 66 angeschlossen ist.

Die Variante in F i g. 7 zeigt eine analoge Ausbildung, in der jedoch die Randzonen 8c und 9c parallel zur

·">(> mittleren Ebene der Filterstruktur verbleiben.

Demgegenüber zeigt die Variante in Fig.6 eine Randzone Sd, die an einer unteren Falzlinie befestigt ist, während die Randzone 9d in einem Zwischenbereich angeschlossen ist, und somit in halber Höhe der Dicke der Fiherstruktur liegt.

Wie ersichtlich, können diese verschiedenen Varianten sowie übrigens auch noch andere erwogen werden, und zwar insbesondere diejenigen, bei der die Randzonen unterschiedliche Neigungen aufweisen, z. B.

M> eine Randzone senkrecht zur Filterstruktur 1 und die andere in der Verlängerung derselben Hegt

F i g. 8 zeigt die Verwendung einer Fiherstruktur 10 bei dem Aufbau eines Filters in Plattenform und mit entsprechenden Randzonen. So können die Ränder 102

b5 der Randzonen 8 und 9 durch eine Klebstoffschicht verbunden werden, die eine Art Steg 11 oder 12 bildet, während die Endflächen in einer Art aus der Klebstoffschicht gebildeten Platte 11a oder 12a

abdichtend versenkt sind. Somit werden auf der Filterstruktur die beiden erforderlichen getrennten Flächen erzielt, bei denen es sich einerseits um diejenige handelt, die sich zwischen den Stegen 11 und 12 befindet, und andererseits um die gegenüberliegenden Platten, so daß, wenn die genannten Stege und Platten 11a und 12a in dichter Weise mit einem Träger verbunden sind, der gehäuseartige Träger die Flüssigkeit oder Flüssigkeiten abgeben oder aufnehmen kann, welche den porösen Folienwerkstoff durchtreten kann.

F i g. 9 zeigt eine Variante in Flachspulenform, bei der die Faltungen kreisförmige Linien oder Kränze mit Randzonen üb und 126 bilden (wobei die Verbindung der Enden der Filterstruktur 1 nicht dargestellt ist). Es ergibt sich alsdann eine Filterstruktur 1 in Kranzform, wobei die Flächen dieser letzteren die Falzlinien umfassen. In diesen beiden Fällen der platten- oder kranzförmigen Ausbildung zeigt es sich, daß die aktive Filterfläche vollständig beibehalten wird, da die verschließenden Klebstoffschichten für die Befestigung und Abdichtung sich nur auf die für diesen Zweck vorgesehenen Randzonen 8 und 9 erstrecken, die von Überständen gebildet werden, welche bei der Festlegung der Filterfläche nicht berücksichtigt werden.

Es ist ersichtlich, daß diese Randzonen in die Klebstoffschicht etwa senkrecht zu dieser eintreten, was eine Befestigung ergibt, die eine geringe Breite einnehmen kann und die leicht und sicher erzielbar ist.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 9 wird gezeigt, daß die durch die Faltungen mit ihren Falzlinien in Ebenen liegen, die senkrecht zur Drehachse verlaufen. Demgegenüber ist in Fig. 10 die Filterstruktur derart angeordnet, daß diese Falzlinien in den zylindrischen Flächen liegen; d. h. in den inneren und äußeren Mantelflächen der Filterstruktur. Die Faltungen sind hier ungefähr radial ausgerichtet anstatt, wie in F i g. 9 gezeigt, in axialer Richtung zu verlaufen. Infolgedessen erscheinen die Faltungen 13 wie auf einem äußeren Zylinder aufgezeichnet, und die Falzlinien verteilen sich auf kegelförmigen Flächen, die merklich koaxial angeordnet sind. Im Falle der Fig. 10 werden durch Umbiegen die Randzonen 15 und 16 erzeugt, die aus porösen Flächen gebildet werden, welche sich an die Falze und Falzlinien der Filterfläche anschließen, und die Randzonen 15 und 16 können einen Außendurchmesser aufweisen, der geringer ist als derjenige der eigentlichen Filterstruktur 1.

Wie in F i g. 11 gezeigt wird, kann die Filterfläche durch Faltungen derselben Art, aber mit einer anderen Formgebung mit Randzonen 15a und 16a versehen werden, die von porösen Flächen gebildet werden, deren äußerer Manteldurchmesser merklich gleich dem Durchmesser des äußeren Hüllzylinders der Filterstruktur ist, die ebenfalls Faltungen 13 und Falzlinien 14 aufweist.

In F i g. 12 ist eine Ausführungsform dargestellt, in der die Randbereiche 17 und 18 im Verhältnis zum inneren Hüllzylinder der Filterstruktur überstehen, wobei der innere Hüllzylinder entlang den pfeilzahnförmigen Kanten 19 begrenzt ist, die gemäß den Falzlinien 20 gezackt oder gewellt sind. In einem derartigen Fall werden diese Randbereiche 17 und 18 durch Kanten 21 begrenzt, die die gezackten Falzlinien in exakter Weise wiedergeben. Ferner sind die äußeren Falzlinien 22 einander stärker angenähert als die inneren Falzlinien 19. Auf diese Weise sind die inneren Faltungen voneinander durch zwei benachbarte Falze getrennt, während sie außen ineinander verschachtelt sind.

Dasselbe gilt für den Fall der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform, bei der jedoch die Randzonen 17a, 18a in axialer Richtung umgebogen sind, wie dieses bei der Ausführungsform nach F i g. 10 der Fall ist.
5 Ohne die erfindungsgemäßen umgebogenen Randzonen und bei Filterstrukturen, die an ihren beiden Enden mit aufgeleimten, geschlossenen oder ringförmigen Randzonen versehen sind, wäre es erforderlich, kegelförmige oder kegelstumpfförmige Flansche als

ίο Halterung zu verwenden, während die erfindungsgemäßen umgebogenen Ränder mit einfachen ebenen glatten Flanschen abgedeckt werden können.

Ferner, und insbesondere im Falle von Filterstrukturen geringer Abmessung nach Fig. 13, sind die inneren Faltungen einander hinreichend angenähert, damit die Falzlinien sich aufeinander abstützen können. Die axiale Ausrichtung der Randzonen und die sich gegenseitig abstützenden Falzlinien wirken zusammen, um der Filterstruktur eine gute axiale Druckfestigkeit zu verleihen.

Fig. 14 zeigt, in welcher Weise die vorstehend beschriebenen Filterstrukturen 1 hergestellt werden können. Man erkennt, daß, ausgehend von einem porösen Folienwerkstoff 23, dieser letztere zunächst mit Faltungen 24, mittleren geraden Linien, die jedoch über ihre ganze Länge gewellt oder gezackt verlaufen, versehen werden kann, wodurch die Kanten der Pfeilzähne 25 entstehen. Die Randzonen 26 und 27 sind in Wirklichkeit überstehende Enden, die sich an die äußersten Falzlinien des Folienwerkstoffes anschließen. Diese Randzonen folgen daher einer Faltung, die ihren Anschluß an die gewellten Linien der Falzlinien ermöglicht Es ist daher verständlich, daß alle vorstehend beschriebenen Formgebungen in bezug auf die Lage und Orientierung der Randzonen im Verhältnis zum aktiven plissierten und pfeilzähnigen Teil des Folienwerkstoffes leicht erzielt werden können. Wenn dieser Folienwerkstoff um eine zur Richtung der Falzlinien merklich parallel verlaufende Achse gewikkclt wird und die Konkavität der Wicklung auf der der Befestigung der Randzonen gegenüberliegenden Seite liegt, so wird die in Fig. 11 dargestellte Formgebung erzielt Liegt diese Konkavität auf der Seite dieser Befestigung, so erhält man die in Fig. 10 und 13 gezeigte Ausbildung. Fig. 14 zeigt eine Filterstruktur mit Randzonen und einem Körper, der drei freie Faltungen aufweist, und daher für die Herstellung von Filtern geringen Kalibers geeignet ist Demgegenüber zeigt Fig. 15 eine Filterstruktur, der eine größere Anzahl von Faltungen umfaßt, und diese Filterstruktur 28 ist daher geeignet, entweder Plattenfilter großer Ausdehnung oder zylindrische Filter großer Höhe zu bilden.

Wie aus F i g. 16 ersichtlich, könnte eine Filterstruktur 29 ebenfalls Bereiche 30 mit Faltungen und gezackten Falzlinien aufweisen, die durch falzlose Bereiche 31 ,getrennt sind und daher für die Bildung von Filtern mit verteilten Falzen und gezackten oder gewellten Falzlinien oder, durch ein Zerschneiden der Bereiche 31, für die Bildung einer Mehrzahl von Filterstrukturen geeignet sind, die dem in Fig. 14 dargestellten analog sind

Selbstverständlich könnte, wie ζ B. in F i g. 17 gezeigt, die eine Variante von F i g. 13 ist, der äußere Bereich der Filterstruktur 32 eine evolutive Faltung aufweisen, die abwechselnd Faltungen 33 großer Höhe umfaßt, die voneinander durch Faltungen 34 geringer Höhe getrennt sind, was somit zu einer Verringerung der

Behinderung im inneren Bereich der Filterstruktur führt, in dem die Falzlinien 35 notwendigerweise zusammengedrängte Pfeilzähne aufweisen. Die inneren Linien 36, die den kurzen Faltungen entsprechen, sind hiervon entfernt und also der Außenfläche näher, so daß die Einengung ihrer eigenen Pfeilzähne ebenfalls geringer ist Diese Anordnungen ermöglichen es nichtsdestoweniger, und insbesondere bei zunehmender Verstopfung, der Filterstruktur 32 eine größere Aktivität zu erhalten.

Fig. 18 und 19 zeigen die Markierung ebener Folienwerkstoffe 37 und 38 zweier unterschiedlicher Kaliber mit den Falzlinien 39 auf der einen Seite des Filterkörpers sowie den Scheitellinien 40, die einer ersten Neigung entsprechen. Diese Linien sind in starken durchgehenden Strichen gezeichnet. Desgleichen erscheinen in angenäherten parallel Strichen die Falzlinien 41 und die Falzlinien 42, die jeweils auf der anderen Seite erscheinen und entgegengerichtete Neigungen aufweisen. Man stellt fest, daß sich die Erzielung der Randzonen wie 15, 16 oder 15a, 16a aus der Herstellung einer zusätzlichen Faltung 43 in Form einer gewellten oder gezackten Linie ergibt, die den äußersten Falzlinien zugeordnet ist und zusätzlich äußere Spitzen 44 bildet.

Fig.20 zeigt eine gleiche Gestaltung für einen Folienwerkstoff 45, der analoge Falzlinien aufweist, welche jedoch Faltungen bestimmen, die zwei abwechselnden Serien angehören, und zwar Faltungen großer Höhe 46 und Faltungen geringerer Höhe 47, um eine Filterstruktur mit evolutiven Faltungen entsprechend F i g. 17 zu bilden. Im Gegensatz zu F i g. 17 berühren die zusätzlichen Falzlinien 43, welche die Randzonen 15 oder 16 bestimmen, nicht einmal eine letzte Falzlinie 48, sondern sind davon entfernt, um die Randzonen 15, 16 zu bestimmen, die sich an den Filterkörper in einem mittleren Bereich seiner Dicke anschließen.

Fig. 21 zeigt eine Halterung 49, in der eine Filterstruktur 50 vorgesehen ist; die mit Hilfe eines pfeilzahnförmig gefalzten Filterwerkstoffes mit Randzonen 8 und 9 erzielt wird, die dem in Fig.3 dargestellten Aufbau entspricht, aber zu einem Zylinder aufgerollt ist. Man erkennt, daß die Randzonen 8 und 9 in dichter Weise in den zylindrischen Ringnuten 51 und 52 zusammengefügt werden können, wobei ein Rohr 53 mit Perforierungen 54 zwischen den Ringnuten angeordnet ist Diese zylindrisch gestaltete Halterung besitzt einen Bund 55 zur dichten Abstützung, z. B. durch ein nicht dargestelltes elastisches Verbindungselement, auf einem Boden der Halterung 49, während auf der anderen Seite die Seitenwand der Ringnut 52 mit einem abfallenden Rand 56 versehen ist, der einer Druckfeder 57 als Widerlager dient, die zwischen dem Rohr 53 und dem geschlossenen Boden 58 der Haltemng eingesetzt ist

F i g. 22 zeigt einen Ausführungsform aus getrennten Teilen, einem perforierten Zylinder 59, an dessen Enden ringförmige Teile 60 und 61 aufgesetzt sind, die die gewünschten Ringnuten für die dichte Verleimung der Randzonen 8 und 9 der Filterstruktur 50 bilden, wodurch es augenscheinlich durch einfachen Austausch des Zylinders 59 möglich wird, einen einzigen Typ der Teile 60 und 61 universal für verschiedene Höhen der Filterstrukturen zu verwenden.

Das einteilige Rohr 53 mit seinen endseitigen Ringnuten 51 und 52 sowohl als auch der Zylinder 59 mit den Teilen 60 und 61 könnten anders ausgebildet sein, und anstelle der Ringnuten könnten ebene ringförmige Rinnen vorgesehen werden,· um mit Elementen zusammenzuwirken, die mit nicht umgebogenen Rändern wie in F i g. 4,6 und 7 versehen sind.

F i g. 23 zeigt in der Tat eine Anordnung, in der eine Filterstruktur 62 der in F i g. 3 dargestellten Art nicht mehr wie vorstehend zu einem Zylinder geformt ist, sondern eine Flachspule bildet, die durch Aufrollen um eine Achse erzielt wird, welche diesmal senkrecht zu der von den Enden der Randzonen 8 und 9 festgelegten Ebene verläuft. Diese Randzonen werden alsdann mit dem Boden von Ringkanälen 63 und 64 verbunden, die in einer Platte 65 gemäß zwei konzentrischen Ausbildungen erscheinen, die voneinander durch einen ebenfalls ringförmigen Bereich 66 getrennt sind, der mit Perforation 67 versehen ist.

Wie vorstehend trennt die dichte Verklebung der Randzonen 8 und 9 in den Ringkanälen 63, 64 effektiv die beiden Flächen des Folienwerkstoffes, wobei die eine dieser Flächen lediglich mit dem perforierten Bereich 66 in Verbindung steht und die andere frei nach außen kommuniziert. Wie vorstehend verfügt man somit über ein Element, das eine dichte Montage in einer Halterung ermöglicht, die eine dieses Element umhüllende Wandung aufweist.

F i g. 24 zeigt ebenfalls, daß das Element nach F i g. 3 ohne Krümmung einer Platte 68 angepaßt werden kann, die zwei randseitige Nuten 69 und 70 aufweist, in denen die Randzonen 8 und 9 der Filterstruktur durch eine Klebstoffschicht oder polymerisierbaren Kunststoff 71 zusammengefügt werden können, wobei die geradlinigen Nuten ebenfalls durch eine ebene Fläche 72 mit Perforationen 73 voneinander getrennt sind.

Wie in Fig.25 ersichtlich, kann eine derartige Anordnung repetitiv sein, denn in einer Platte 74 mit einer Mehrzahl z. B. abstandsgleicher Nuten 75 kann eine Mehrzahl von Filterstrukturen 76 des vorstehend genannten Typs mit oder ohne Ineinanderfügung ihrer Randzonen 77 in einer einzigen Nut für zwei benachbarte Randzonen zusammengefügt werden.

Diese Vervielfältigung könnte ebenfalls bezüglich der Anordnungen in F i g. 21 und 22 durch Ineinanderfügung derartiger Randzonen von Filterstrukturen in Ringnuten 51 und 52 oder Teilen 60, 61 erwogen werden. Wie ebenfalls in Fig.26 ersichtlich, könnte dieses Ineinanderfügen der Randzonen der Filterstrukturen 78 in geradlinigen Nuten 79 erfolgen, die in einer zylindrischen Halterung 80 vorgesehen sind, wo diese Nuten 79 in Richtung der geradlinigen Erzeugenden verlaufen. Die einzelnen Nuten 79 sind voneinander durch Sektoren 78 getrennt, in denen Perforationen 82 vorgesehen sind. Es kann festgestellt werden, daß sie alsdann der Filterstruktur 78 gegebene Krümmung in einer Richtung liegt, die senkrecht zu der verläuft, die bei den Ausführungsformen in Fig.21 oder 23 beobachtet wird.

Abschließend kann somit gesagt werden, daß die Filterstruktur eine zylindrische Ausbildung durch kreisförmige Anordnung in der mittleren Ebene einer Faltung gemäß dem beiden Ausführungen in Fig.21 und 23 oder durch eine kreisförmige Anordnung senkrecht zu den vorstehend genannten Ausführungen aufweisen kann. Wird zusammenfassend die in Fig.3 dargestellte Ausführungsform betrachtet und auf drei rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen bezogen, von denen die eine die mittlere Faltung ist, die andere senkrecht zur ersten in der Ebene dieser mittleren Faltung verläuft und die dritte senkrecht zu den beiden ersten liegt, so entspricht die Drehachse der Ausbildung in F i g. 21 der ersten, die der Ausbildung in F i g. 23 der

dritten und die der Ausbildung in Fig. 26 der zweiten der genannten Achsen.

Wie aus F i g. 27 ersichtlich, kann der Filterstruktur 83 ein viertelringförmiges Aussehen gegeben werden, indem der Halterung 84 die Form eines Winkelstückes mit einer ersten Ringnut 85 verliehen wird, der ein Ringkanal 86 zugeordnet ist, wie jeweils wenngleich getrennt, in F i g. 21 und 23 dargestellt. Ein winkelförmiges Element 87 mit Perforationen 88 verbindet Ringnut und Ringkanal, wobei das Element mit diesen letzteren aus einem einzigen Teil besteht oder sie durch demontierbare oder nicht demontierbare Verbindung verbindet.

Fig. 28 zeigt eine Filterstruktur in Form einer Plattenform 89, deren gewellte und pfeilzahnförmige Faltungen 90 zwei Arten von Randzonen umfaßt. Zunächst die Randzone 91, die wie vorstehend beschrieben einfach eine Ausdehnung in der Richtung quer zu den Faltungen bilden, und anschließend Randzonen 92, die Ausdehnungen in der Richtung der Faltungen bilden. Für diese beiden Ränderarten sowie für die vorstehenden Fälle kann nichtsdestoweniger festgestellt werden, daß sie in etwa für ein merklich senkrechtes Eindringen in die Klebstoffschicht 93 bestimmt sind, die die vier Seiten dieser Filterstruktur begrenzen, wie aus den strichpunktierten Linien und den dunklen Bereichen hervorgeht. Dieses erlaubt die Feststellung, daß die Filterstruktur entweder zwei Ränder in der Ausdehnung der Faltungen oder zwei Ränder in der Ausdehnung der Pfeilzähne oder auch die beiden Arten zugleich erhalten können.

Fig. 29 insbesondere zeigt eine zylindrische Filterstruktur 94, dessen Faltungen 95 im Durchschnitt nicht mehr wie Richtkreise angeordnet sind, wie z. B. in Fig. 10 bis 13 gezeigt, sondern ganz im Gegenteil und stets im Durchschnitt wie geradlinige Erzeugende des Hüllzylinders. In einem derartigen Fall sind die Randzonen 96 als Pfeilzahnausdehnungen ausgeführt und können senkrecht zur Ebene der Endflanschen 97 angeordnet werden, die die Substanz zur dichten Befestigung der Randzonen 96 aufnehmen.

Insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 21 und 22 ist bemerkt worden, daß die Zubehörteile 53 oder 59,60 und 61 für verschiedene Höhen von Filterstrukturen des in F i g. 3 dargestellten Typs verwendet werden könnten.

Die Universalität der Verwendung der Zubehörteile kann ebenfalls für Filterelemente erwogen werden, die insbesondere dem in F i g. 1 dargestellten entsprechen.

Wie in Fig.30 und 31 ersichtlich, besitzt eine derartige Filterstruktur zwei Randzonen 17a, 18a, deren Dicke von den Falzen gebildet wird, die den Pfeilzähnen 22 homolog sind, d. H., daß sie zwischen aufeinander folgenden Kanten Flächen aufweisen, die dieselbe Breite »C« besitzen wie die Flanken 105 der Pfeilzähne. Diese Ränder sind im ganzen genommen Tangenten an den internen Hüllzylinder dieser Filterstrukur.

Die zugehörigen Flansche weisen einerseits den Ringkanal 96 und andererseits den Ringkanal 97 mit durchgehendem Boden, der mit seinem zugeordneten Ringkanal 98 aus einem Stück besteht oder an diesen.

der übrigens mit der des Ringkanals 96 identisch ist, in Verbund ist.

Die Breite der Ringkanäle 98 oder % ist gerade etwas größer als die Dicke der Randzonen, um das Mindestvolumen an Klebstoff 99 aufzunehmen.

Die mit »P« bezeichnete Falzbreite kann ebenfalls von dem Wert derjenigen in F i g. 30 zu dem Wert P\ in Fig.31 in Übereinstimmung mit den diesen Filterstrukturen entsprechenden Außendurchmessern 0 und

ID 0i schwanken.

Selbstverständlich kann die Höhe der Filterstruktur weiter verändert werden; in Abhängigkeit von dieser kann ein perforiertes Zentralrohr 100 übernommen werden, das seinerseits mit seinen Flanschen aus einem

i:5 Stück besteht oder ggf. durch den Klebstoff selbst in dichter Weise auf diese letzteren aufgesetzt wird.

Bei diesen Ausführungsformen wird der Faltung und dem Pfeilzahnmuster der allgemein durch die Bezugszahl 101 bezeichneten Filterstruktur ein trapezförmiger aktiver Querschnitt verliehen, bei dem die Länge der großen Seite durch Zusammendrücken zwischen den Ringkanälen mehr oder weniger verringert wird. Diese Bauweise ermöglicht es, den Raum der Pfeilzähne in dem betreffenden inneren Bereich noch besser freizuge-

2·> ben, wobei der äußere Bereich stärker »aufgelockert« bleibt, gleichgültig, ob es sich dabei um verschachtelte Falze oder um verschachtelte evolutive Falze handelt, und zwar aufgrund der Ausdehnung des entsprechenden Kreisumfanges des entsprechenden geometrisch äußeren Hüllzylinders.

Dieselben Überlegungen gelten für den Fall einer Filterstruktur mit inneren Randzonen, die wie in F i g. 17 die vorstehend genannten evolutiven Falze aufweist, oder auch für diejenigen in Fi g. 10 und 11, wenn also im

!5 Falle dieser letzteren Figur äußere Randzonen vorliegen, sowie für Filterstrukturen, in denen die Randzonen hinsichtlich ihres Anschlusses eine mittlere Lage in der Dicke der Filterstruktur oder eine abwechselnde äußere und innere Lage aufweisen.

Desgleichen könnte die Dicke der Randzonen, die vorstehend als merklich gleich der Breite C der Pfeilzahnflanke angegeben wurde durch Unterteilung der Faltung einer derartigen Randzone verringert werden, wodurch somit die Menge des Klebstoffes durch Verkleinerung der Breite und also des Volumens der Ringnuten in den Flanschen noch weiter herabgesetzt wird.

Es sei schließlich vermerkt, daß alle die Besonderheiten der vorstehend beschriebenen Einzelheiten sehr stark aneinander und an die Tatsache gebunden sind, daß die Filterstruktur mit besonderen Randzonen versehen ist.

Abschließend läßt sich leicht feststellen, daß bei allen diesen Ausbildungen das Vorhandensein der vorstehend definierten und beschriebenen Randzonen die Befestigung der Filterstrukturen auf ihren Halterungen ohne jeden Verlust an aktiver Filterfläche für den Durchtritt der zu filternden Flüssigkeit durch diese letztere ermöglicht und zwar ungeachtet der eigentlichen Gestalt, die einer oder mehreren Faltungen gegeben wird.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Filterstruktur aus einem porösen Folienwerkstoff, der beidseitig mit parallelen Faltungen versehen ist, deren Falzlinien wellenförmig oder gezackt verlaufen und zwischen denen sich entsprechende Täler mit ebenfalls wellenförmigem oder gezacktem Verlauf erstrecken, wobei wenigstens zwei Randzonen dieser Filterstruktur mit einer Klebstoffschicht zur Halterung und Abdichtung der Filterstruktur jeweils auf einem Träger und gegenüber demselben zusammenwirken können, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Randzonen (8, 9-8a, 9a-86, 96, Sc, 9c-Sd, 9t/-15, 16-15a, 16a-17,18- 17a, 18a—26,27 und 96) einen Rand (102) mit einer einfachen Faltung (103) aufweist, wobei jeder Falz (104) des Randes (102) von zwei benachbarten Flanken (105) gebildet wird, deren freie Kanten (106) in einer etwa senkrecht zur Scheiiellinie (107) des Falzes (104) verlaufenden Ebene (108) liegen, während der Abschnitt (109) des Randes (102), der sich, ausgehend von den freien Kanten (106), über einen Bruchteil der Länge der Scheitellinie (107) erstreckt, den Teil der Einfügung (109) des Randes (102) in die Klebstoffschicht (11, 12-1 la, 12a-1 16, 126-76,93 und 99) bildet

2. Filterstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine einzige Falzform aufweisende Rand (102) Zick-Zack-Bildungen mit scharfen Scheiteln (F i g. 7) oder mit abgerundeten Scheiteln (F i g. 3,4,5 und 6) aufweist

3. Filterstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Randzonen (8a, 9a—8c, 9c—15,16—15a, 16a—17a, 18a und 96) im Verhältnis zur Dicke der Struktur auf einem selben Anschlußniveauliegen(Fig.4,7,10,ll,13,17und29bis31).

4. Filterstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randzonen (Sd, 9d) im Verhältnis zur Dicke der genannten Struktur unterschiedliche Anschlußniveaus aufweisen w (F ig. 6).

5. Filterstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß im Verhältnis zur Dicke der Struktur die Anschlußniveaus der Randzonen (8c, 9c—15a, 16a—91, 92 und 96) jeweils diejenigen der Grenzen der Dicke der Filterstruktur sind (F i g. 7 bis 28).

6. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Randzonen (8, 9-11, 12-116, 126-17, 18) in gleicher Richtung verlaufen (od. gleichgerichtet sind, F ig. 3,8,9,12,21 bis 25).

7. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Randzonen (8a, 9a—86, 96— Sd, 9d—Sc, 9c-15, 16-153, 16a-17a, 18a-26, 27 und 96) gegenüber der Filterstruktur in verschiedenen Richtungen verlaufen (F ig. 4 bis 7,10,11,13,17 und 26 bis 31).

8. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eo wenigstens eine der Randzonen (8,9—86,96—116, 126-17 und 18) zur Mittelfläche der Filterstruktur rechtwinklig gerichtet ist (F i g. 3,4,8,9,12 und 21 bis 27).

9. Filterstruktur nach einem der vorstehenden *>5 Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Randzonen (91 und 92) größer ist als zwei oder gleich derjenigen der Seitenzahl der

Filterstruktur ist (F i g. 28).

10. Filterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß sie Randzonen (8,9, 8a-<i 9a-ti 15, 16, 15a, 16a, 17a, 18a, 27 und 91) entlang des Randes (102) Faize (104) aufweist (F i g. 3 bis 17 und 28).

11. Filterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß sie Randzonen (92 und 96) entlang des Randes (102) Faltungen (103) aufweist (F i g. 28 und 29).

12. Filterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die Randzonen (91 und 92) zugleich Faltungen (103) und Falze (104) aufweisen (F i g. 28).

13. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß sie zu einem Zylinder gewölbt ist (Fig.9 bis 13, 17, 21 bis 23,26 und 29 bis 31).

14. Filterstruktur nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die Zylinderachse parallel zur Richtung der Faltungen (103) liegt (F i g. 9).

15. Filterstruktur nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die Zylinderachse senkrecht zur Richtung der Faltungen (103) liegt (Fig. 10, U, 13,30,31).

16. Filterstruktur nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß die Zylinderachse parallel zur Richtung der Faltungen (103) liegt (F i g. 17).

17. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß sie eine verworfene Gestalt aufweist (F i g. 27).

18. Filterstruktur nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Gestalt eines Torusteils aufweist (F ig. 27).

19. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet daß sie einer Halterung (53, 59, 60,61,65, 68, 74,80, 84, 97, 98,101,102) zugeordnet ist, die wenigstens einen mit mindestens einer öffnung versehenen Abschnitt und wenigstens ein Paar Rinnen (51, 52—63, 64—69, 70—75—85, 86 und 97), für die Befestigung der betreffenden Ränder durch Bindemittel aufweist (F ig. 22,30 und 31).

20. Filterstruktur nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung angesetzte und nötigenfalls abnehmbare Rinnen (60, 61, 101 und 102) umfaßt (F i g. 22,30 und 31).

21. Filterstruktur nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet daß die Halterung auf derselben zusammengefügten kreisförmigen Rinnen in Durchmessern umfaßt, deren Anzahl geringer ist als die der Durchmesser der Ränder der entsprechenden Filterfolien.

22. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sie geradlinige Rinnen (69, 70, 75) auf einer Halterung aufweist, die eine allgemein ebene Platte (68,74) bildet (F ig. 24,25).

23. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Verschachtelung des einen ihrer Ränder in einer der Ränder der benachbarter Struktur mit dieser in einer selben Rinne (75, 79) verbunden werden kann (Fig. 25,26).

24. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie Randzonen (8, 9-8a, 9a-Sd, 9d-Hb, 126-15, 16—17, 18—17a, 18a—26,27) aufweist, deren Dicke

im Verhältnis zu der der eigentlichen Filterstruktur schwächer sind (Fig.4, 6, 8-10, 12-17, 21-27, 30, 31).

25. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß ihre allgemeine Form rohrförmig ist. mit Randzonen (17a, 18a, 96) am Rande der äußeren Faltungen plissiert und mit einer Klebstoffschicht (99) gefüllten Rinne zugeordnet sind, die die Ränder (97,101,102) bilden (F ig. 29 bis 31).

26. Filterstruktur nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der plissierte Teil der Filterstruktur im Querschnitt eine Hüllinie bildet, die etwa die Form eines Trapezes aufweist, dessen lange Seite der internen Erzeugenden der rohrförmigen Struktur und dessen kleine Seite der äußeren Erzeugenden entsprechen (F i g. 12,13,17,30,31).

27. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Umbiegung der Randzone (92) gegenüber derjenigen der Faltungen (91) unterteilt ist (F i g. 28).

28. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Plissierung in dem äußeren Bereich verschachtelte Faltungen (22) und einfache oder evolutive Falzlinien (36) aufweist (F ig. 13,17).

29. Filterstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (102) Schalen (96) zur Aufnahme der Randzonen (18aj umfassen, die mit den zentralen Abschlußböden (97) verbunden sein können, um über Einheitselemente für unterschiedliche Verwendung auf mehreren Größen der Filterstrukturen sowohl bezüglich der Höhe als auch des Durchmessers zu verfügen.