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Titel: Gewebtes Filterelement
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Die Erfindung betrifft ein Filterelement, bestehend aus einem von
monofilen Kunststoff- und/oder Metallfäden unterschiedlicher Stärke gebildeten Tressengewebe.
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Es sind Filtergewebe aus monofilen Kunststoff- oder Metallfäden in
verschiedenen Webarten, u.a. auch in der Tressenwebart, bekannt, bei welchen dickere,
im Abstand zueinander gestellte Kettfäden mit dünneren, eng nebeneinanderliegenden
Schußdrähten verwebt sind (DE-PS 884 927, DE-Gbm 74 38 287, DE-OS 25 31 222). Die
dickeren Kettfäden bilden das tragende Gertist und bestimmen somit die Festigkeit
und die Belastbarkeit des Filtergewebes, während die Filterfeinheit und der freie
Durchgangsquersohnitt vor allem durch die relativen Stärken
der
nach der Tressenwebart miteinander verwebten Fäden und die Teilung der Kett- und
Schußfäden bestimmt werden.
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Die bekannten Filtergewebe müssen häufig zu Filterschläuchen verarbeitet
werden, die zur Bildung von Filterkerzen od.dgl. auf zylindrische Stützkörper aufgezogen
werden. Die Verarbeitung der Filtergewebe zu Schläuchen erfolgt dabei durch Nähen,
Schweißen oder durch Überlappen der Gewebekanten unter Einbinden eines Stütz- und
Schutzgewebes. Bei den beiden erstgenannten Verarbeitungsmethoden bildet die Nahtstelle
insbesondere bei sehr feinen Geweben unvermeidbar eine Schwachstelle, während die
letztgenannte Methode aufgrund der dreilagigen Ausführung der Nahtstelle zu Schwierigkeiten
bei der Regenerierung des Filtereinsatzes führt, da sich der hier abgelagerte Schmutz
kaum entfernen läßt.
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Nachteilig ist auch, daß bei den genannten Verarbeitungsmethoden durch
die Nahtverbindung die Filterfläche und damit auch der freie Durchgangsquerschnitt
des Filters vermindert werden.
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Es ist auch schon seit langem bekannt, nahtlose Filterschläuche zu
weben. Hierbei werden aber durchweg multifile Fäden verwendet, was den schwerwiegenden
Nachteil einer schwierigen Filterregenerierung hat. Außerdem ist bei diesen Filterschläuchen
aufgrund der hier vorgesehenen Webarten die Maschenweite bzw. die Filterfeinheit
nicht eindeutig definiert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein schlauchförmiges Filterelement der
eingangs genannten Art, welches insbesondere für Filterfeinheiten unter 100 Mikron
bestimmt ist, bei hoher Festigkeit des Filtergewebes und genauer Filterfeinheit
so
auszubilden, daß die Schwierigkeiten und Nachteile vermieden werden, welche mit
der bisher üblichen Weiterverarbeitung des Filtergewebes zu Filterschläuchen verbunden
sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Filterelement
in der Tressenwebart als nahtloser Filterschlauch gewebt ist, wobei der dickere
Schußfaden in Umfangsrichtung des Schlauchgewebes spiralförmig mit im Abstand liegenden
Spiralwindungen verläuft und von den eng nebeneinanderliegenden dünneren Kettfäden
umschlungen ist.
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Das erfindungsgemäße Filterelement wird demgemäß in Tressenwebart
als nahtloser, doppellagiger Schlauch auf einem Bandwebstuhl gewebt, vorzugsweise
derart, daß das monofile Gewebe den abgeschiedenen Schmutz auf der Gewebeoberfläche
speichert. Es hat sich gezeigt, daß ein nach der Tressenwebart nahtlos gewebter
Filterschlauch sich mit besonders hoher Festigkeit und zugleich mit exakter Filterfeinheit
bei vergleichsweise großem freien Durchgangsquerschnitt herstellen läßt.
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Ein solcher Filterschlauch kann auf die gewünschte Länge zugeschnitten
und ohne umständliche Weiterverarbeitung auf einen inneren Stützkörper aufgezogen
werden.
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Dabei empfiehlt es sich, zumindest für den dickeren, spiralförmig
verlaufenden Schußfaden einen nichtausgeschrumpften Kunststoffaden zu verwenden.
Das Ausschrumpfen des bzw. der Kunststoffäden kann dann nach dem Aufziehen des Schlauches
auf den zylindrischen Stützkörper durch Erwärmen des Filtergewebes durchgeführt
werden, wodurch sich ein fester und strammer Sitz des Filterschlauches auf dem Stützkörper
erreichen läßt.
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Die Herstellung des Filterschlauches als nahtlos gewebter Schlauch
nach der an sich bekannten Webtechnik bietet in vorteilhafter Weise die Möglichkeit,
mit einer Fadenverdichtung der Kunststoff-Kettfäden zu arbeiten, derart, daß die
Ketteilung um 10 bis 35ç0 kleiner ist als der Durchmesser der Kunststoff-Kettfäden.
Die Kettfäden liegen in diesem Fall also mindestens etwa 10 dichter als aufgrund
ihrer Stärke an sich möglich wäre. Auf diese Weise lassen sich Filterschläuche mit
kleiner, aber äußerst exakter und beständiger Filtereinheit bei ausreichend großer
Gewebefestigkeit erzielen Die gewünschte Fadenverdichtung läßt sich durch entsprechenden
Kettanschlag auf dem Bandwebstuhl erreichen.
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Der erfindungsgemäße Filterschlauch ist, wie erwähnt, für Filterfeinheiten
unter 100 CL bestimmt. Bei der vorgenannten Kettfadenverdichtung wird das Verhältnis
des Durchmessers des Schußfadens zu dem Durchmesser der Kettfäden vorzugsweise so
gewählt, daß der Schußfaden einen um das 2,8 bis 3,4-fache größeren Durchmesser
hat als die Kunststoff-Kettfäden. Dabei beträgt der Durchmesser des Kunststoff-Schußfadens
zweckmäßig das 3- bis 4»fach der Filterfeinheit, während die Schußteilung auf das
9- bis 10-fache der Filterfeinheit eingestellt wird. Der Kettfaden-Durchmesser beträgt
in diesem Fall vorzugsweise das 1,25- bis 1,75-fache der Filterfeinheit, was bei
der vorgenannten Kettfadenverdichtung einer Ketteilung entspricht, die um das 1,13-
bis 1,4-fache größer ist als die Filterfeinheit0 Es hat sich gezeigt, daß sich solche
nahtlosen Filterschläuche nach der Tressenwebart webtechnisch einwandfrei bei äußerst
exakter Filterfeinheit herstellen lassen, wobei sich der Schmutz hauptsächlich auf
der Gewebeoberfläche ablagert, was im Hinblick auf die Regenerierbarkeit des Filterschlauches
vorteilhaft ist.
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Im allgemeinen werden für die dickeren und dünneren Fäden des Tressengewebes
Kunststoffäden, z.B. aus Polyamid oder Polyester, verwendet. Gemäß einer weiteren
Ausführungsform besteht der dickere Schußfaden aus einem Kunststofffaden, während
die dünneren Kettfäden von Metallfäden, insbesondere aus Edelstahl, gebildet werden.
Ein solcher Filterschlauch läßt sich mit besonders genauer Maschenfeinheit herstellen,
wobei er aber aufgrund des Kunststoff-Schußfadens eine ausreichend große Elastizität
vor allem in Umfangsrichtung aufweist, so daß er sich unter elastischem Aufweiten
mit festem Sitz auf den Stützkörper aufziehen läßt. Bei entsprechender Kettfadenverdichtung
ist ein elastisches Aufweiten des Schlauches möglich, ohne daß die in Schlauchlängsrichtung
verlaufenden Kettfäden ihre dichte gegenseitige Anlage verlieren.
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Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit der Zeichnung näher
erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 schematisch in einer Teilansicht ein z.B.
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als Filterkerze ausgebildetes Filterelement mit auf einen Stützkörper
teilweise aufgezogenem Filterschlauch gemäß der Erfindung; Fig. 2 in starker Vergrößerung
einen Schnitt durch den flach gewebten Filterschlauch; Fig. 3 in starker Vergrößerung
eine räumliche Darstellung der Gewebeart des Filterschlauches; Fig. 4 eine Einzelheit
der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt einen Filterschlauch 10, der, wie bekannt, auf einen
zylindrischen Stützkörper 11 aufgezogen wird, um einen als Filterkerze od. dgl.
ausgebildeten Filtereinsatz zu bilden. Der Filterschlauch 10 weist eine Filterfeinheit
von höchstens 100 Mikron auf.
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Der Filterschlauch 10 ist nahtlos als doppellagige Flachware der Tressenwebart
gewebt. Der Schußfaden 12 verläuft hierbei in Umfangsrichtung des Schlauches spiralförmig,
wobei seine Spiralwindungen 12', 12" usw. im Abstand voneinander liegen, wie dies
Fig. 3 erkennen läßt. Der endlose, spiralförmig geführte Schußfaden 12 wird von
den eng nebeneinanderliegenden Kettfäden 13 in der für die Tressenwebart üblichen
Weise umschlungen, wobei die Kettfäden die Windungen des Schußfadens 12 wechselnd
über-und untergreifen. Die Stärke des Schußfadens 12 ist erheblich größer als diejenige
der Kettfäden 13. Der stärkere Schußfaden 12 bildet das tragende Gerüst des nahtlos
gewebten Schlauches; er bestimmt demgemäß die Festigkeit und die Belastbarkeit des
Filtergewebes. Die Filterfeinheit wird dagegen bestimmt von dem Verhältnis der Stärke
des Schußfadens und der Kettfäden. Es ist erkennbar, daß die dünneren Kettfäden
13 innerhalb des Tressengewebes an den Kreuzungsstellen 14 zwischen den Windungen
12?, 12" usw. des spiralförmigen Schußfadens 12 dicht aneinanderliegen. Dabei kann
durch Kettanschlag auf dem Bandwebstuhl mit einer Kettfadenverdichtung gearbeitet
werden, derart, daß die Berührungsstellen 14 mit einer Fadenverdichtung x (Fig.
4) aneinanderliegen: Die Ketteilung t, die erheblich kleiner ist als die Schußteilung,
ist hierbei um mindestens etwa 10% kleiner als der Kettfadendurchmesser. Aufgrund
dieser Kettfadenverdichtung lassen sich äußerst exakte und kleine Filterfeinheiten
bei ausreichend großer Gewebefestigkeit erreichen.
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Die Größe der Kettfadenverdichtung hängt von der Art des Kunststoffmaterials
der Kettfäden ab. Sie wird so gewählt, daß die Ketteilung um 10 bis 35% kleiner
ist als der Kettfadendurchmesser. Der Durchmesser des Schußfadens beträgt
hierbei
zweckmäßig das 3- bis 4-fache und die Schußteilung das 9- bis 10-fache der Filterfeinheit.
Dabei wird der Kettfaden-Durchmesser auf das 1,25- bis 1,75-fache und die Ketteilung
auf das 1,13- bis 1,4 fach der Filterfeinheit eingestellt. Ein mit diesen Parametern
gefertigter Filterschlauch läßt sich webtechnisch einwandfrei nach der Tressenwebart
herstellen und zeichnet sich durch hervorragende filtertechnische Eigenschaften,
wie insbesondere genaue Filterfeinheit bei ausreichend großer Gewebefestigkeit,
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Bei einem Kunststoffschlauch empfiehlt es sich, nichtausgeschrumpfte
Kunststoffäden z.B. aus Polyamid, Polyester od.dgl. zu verwenden, so daß ein elastischer
Filterschlauch erhalten wird, der sich unter elastischem Aufweiten auf den Stützkörper
11 aufziehen läßt. Durch nachträgliches Ausschrumpfen der Kunststoffäden unter Erwärmen
des Filtergewebes läßt sich auf diese Weise ein fester und strammer Sitz des Filterschlauches
auf dem Stützkörper 11 erreichen.
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Der erfindungsganäße Filterschlauch kann auch aus Metallfäden gewebt
werden. Besonders vorteilhaft ist ein Filterschlauch, dessen dickerer Schußfaden
aus einem Kunststoffaden besteht, während für die dünneren Kettfäden Metallfäden,
z.B. aus Edelstahl, verwendet werden.
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Ein solcher Filterschlauch läßt sich mit genauer Maschenfeinheit herstellen,
wobei er aber aufgrund des Kunststoff-Schußfadens eine ausreichend große Elastizität
aufweist, so daß er sioh mit festem Sitz auf den Stützkörper aufziehen läßt.
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