DE3406660C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Filterelementen für rückspülbare Filtergeräte der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einem Filtergerät dieser Art ist bereits vorgeschlagen worden, EP-B1-01 20 988, ein aus einem mit Wanddurchbrüchen versehenen Stützkörper und einem gegen die Innenfläche des Stütz­ körpers glatt anliegenden Filterstrumpf bestehendes Filterelement zu verwenden, bei welchem an den beiden Enden des Filterstrumpfs aus Kunststoff bestehende Rast­ ringe im Spritzgußverfahren angespritzt und anschließend unter Spannen des Filterstrumpfs innerhalb des Stütz­ körpers eingerastet werden. Der Filterstrumpf soll dabei glatt gegen die unter Freilassung von Durchbrüchen für den Flüssigkeitsdurchtritt schraubenförmig ausgebildete Stützrippe des Stützkörpers anliegen, so daß eine aus­ reichende Dichtfunktion für einen axial über den Filter­ strumpf verschiebbaren Abstreifer oder Absauger gewähr­ leistet ist. Die Verbindung zwischen dem Filterstrumpf und den Rastringen erfolgt dort im Spritzgußverfahren, indem zunächst ein rundgewebter Gewebeschlauch auf einen zylindrischen Spritzgußkern so aufgeschoben wird, daß die beiden Enden des Gewebeschlauchs in den Spritzbereich der Form hineinragen. Weiter müssen die Außenschalen der Form beim Schließen so gegen den Gewebeschlauch und den Kern gefahren werden, daß im Bereich der anzuspritzenden Teile die erforderliche Abdichtung gegen ein unerwünschtes Aus­ treten von Kunststoffmasse erreicht und gleichzeitig das Gewebe nicht gequetscht wird. Hierzu sind sehr enge Toleranzen in der Spritzgußform und im Gewebeschlauch erforderlich. Denn eine Faltenbildung des Gewebeschlauchs würde bereits ein exaktes Schließen der Außenschalen verhindern oder Zerstörungen am Gewebeschlauch hervorrufen.

In der Praxis hat es sich nun gezeigt, daß die beiden an dem Gewebeschlauch angespritzten Kunststoffteile nach dem Spritzgußvorgang beim Erkalten schrumpfen, während das zwischen den beiden angespritzten Teilen sich erstreckende Gewebe kalt bleibt und nicht mitschrumpft. Dadurch ergeben sich Durchmesserunterschiede, was einen Materialüberschuß im Schlauchbereich und damit eine Aus­ wölbung zur Folge hat. Weiter werden nach Beendigung des Spritzvorgangs und Entfernen der Außenschalen die gespritzten Teile mit Hilfe eines Ausstoßers unter Zug­ vermittlung durch das Gewebe vom Kern abgezogen. Auch dabei kann es zu Streckungen und Verformungen im Gewebe­ bereich kommen, vor allem an den Stellen, an denen das Gewebe erhitzt worden war. Der Materialüberschuß und die Materialdeformation führt beim anschließenden Einrasten und Spannen des Filterstrumpfs innerhalb des Stützkörpers zu unerwünschten Faltenbildungen. Um eine einwandfreie Rückspülung des Filterelements unter Verwendung eines Abstreifers zu gewährleisten, muß jedoch das Filterelement glatt gegen die Innenfläche des Stützkörpers anliegen.

Bei einer Vorrichtung zum Verfestigen und Verdichten von schlauchförmigen Filtergeweben aus thermoplastischen Kunst­ stoffäden ist es an sich bekannt (DE-AS 20 39 113), das Filtergewebe durch ein in das Innere des Filterschlauchs einbringbares Heizelement zu kalibrieren und in seinen Gewebeeigenschaften zu verbessern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zu entwickeln, mit welchem trotz der vorstehend beschriebenen Herstellungsprobleme ein glattes Anliegen des Filterstrumpfs gegen den Stützkörper gewährleistet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er­ findung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, daß ein Kunstfasergewebe, das unter der Einwirkung höherer Temperaturen ein Schrumpfverhalten zeigt, auf den Durch­ messer eines zylindrischen Dorns kalibriert werden kann, der dem Innendurchmesser des Filterelements entspricht oder gegenüber diesem nur ein geringes Untermaß aufweist. Wenn gleichzeitig dafür gesorgt wird, daß die Aufheizung des Filterstrumpfs ohne merkliche Aufheizung der angespritzten Rastringe er­ folgt, so können die beim Spritzgußvorgang unvermeidlich erzeugten Auswölbungen und Materialdeformationen rück­ gängig gemacht werden. Es entsteht dabei die glatte zylindrische Oberfläche, wie sie für den Rückspül­ vorgang mit Absaugern unbedingt notwendig ist. Außerdem werden beim Aufheizvorgang übermäßige Axialspannungen innerhalb des Filterschlauchs auf einen vorgegebenen, nicht zu großen Wert eingestellt, damit der Kaltfluß im Material über die Betriebszeit so klein wie möglich gehalten wird. Die Durchlaßweite des Filtergewebes wird bei der erfindungsgemäßen thermischen Behandlung nicht oder nur unwesentlich geändert, so daß die nach geltenden Richtlinien vorgeschriebenen Werte eingehalten werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt ein Filterelement im Verlauf des Aufschiebens auf ein zylindrisches Heiz­ element.

Das für ein rückspülbares Filtergerät bestimmte Filter­ element 10 besteht aus einem starren Stützkörper 12 aus Kunststoff sowie einem innerhalb des Stützkörpers 12 angeordneten, an seinen Enden mit Rastringen 14, 16 ver­ sehenen Filterstrumpf 18 aus einem rundgewebten Gewebe­ schlauch aus monofilen Polyesterfasern. Die Rastringe 14, 16 sind an entsprechenden stirnseitigen Rastflächen 20, 22 des Stützkörpers 12 unter Spannen des Filterstrumpfs 18 un­ lösbar eingerastet. Die dem Filterstrumpf 18 als Anlage­ fläche dienende Stützrippe 24 ist unter Freilassung von Durchbrüchen 26 für den Flüssigkeitsdurchtritt schraubenförmig ausgebildet. Auch in den durchtritts­ losen Bereichen 28 des Stützkörpers 12 ist die schrauben­ förmige Stützrippe 24 fortgesetzt. Für die Herstellung des Stützkörpers 12 im Spritzgußverfahren kann somit ein einstückiger Spritzgußkern verwendet werden, von dem der Stützkörper beim Ausformen mit seiner schrauben­ förmigen Stützrippe abgedreht werden kann.

Die Herstellung der Rastringe 14, 16 und deren Befestigung am Filterstrumpf 18 erfolgt gleichfalls im Spritzguß­ verfahren. Beim Erkalten nach dem Spritzgußvorgang schrumpfen die beiden Rastringe 14, 16, während das Gewebe während des Spritzgußvorgangs kalt bleibt und daher nicht mitschrumpft. Dadurch ergeben sich Durch­ messerunterschiede, die zu einem Materialüberschuß im Gewebebereich und damit zu einer Auswölbung führen. Zu weiteren Verformungen kann es beim Ausstoßen der Rast­ ringe vom Spritzgußkern, das durch Zugvermittlung durch das Gewebe erfolgt, kommen. Um die herstellungsbedingten Auswölbungen und Materialdeformationen wieder rückgängig zu machen, wird das fertige Filterelement mit einge­ rastetem Filterstrumpf kurzzeitig auf ein als Dorn 30 ausgebildetes Heizelement aufgeschoben, der einen dem Innendurchmesser des Filterelements im wesentlichen ent­ sprechenden Außendurchmesser und eine glatte, abriebfreie Oberfläche aufweist, die auf einer Temperatur von ca. 100 bis 150°C gehalten wird. Das Aufschieben erfolgt bis zu dem in strichpunktierten Linien angedeuteten Anschlag des Dorns gegen den Rastring 16 und dauert etwa 10-30 Sek., bis das Filtergewebe auf eine Temperatur oberhalb von 80°C, beispielsweise auf etwa 120°C aufgeheizt ist, ohne daß dabei die eine größere Wärmekapazität aufweisenden Rast­ ringe übermäßig erhitzt werden. Beim Erhitzen schrumpft das Filtergewebe und paßt sich an die Dornoberfläche an.

Da der Dorn ein geringes Untermaß gegenüber der zylin­ drischen Öffnung des Filterelements und dessen umgebenden Stützkörper hat, erhält das Filtergewebe dabei eine radiale Vorspannung, die gewährleistet, daß bei Be­ aufschlagen mit der zu filternden Flüssigkeit unter Druck keine Auswölbung des Gewebes in die Zwischenbe­ reiche der schraubenförmigen Stützrippe 24 eintritt. Andererseits werden etwa vorhandene Längs- und Umfangs­ spannungen beim Aufheizen des Gewebes abgebaut und eine Glättung des Gewebes erzielt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von Filterelementen für rückspülbare Filtergeräte mit einem mit Wanddurch­ brüchen versehenen Stützkörper und einem gegen die Innenfläche des Stützkörpers glatt anliegenden Filter­ strumpf, wobei an den beiden Enden des Filterstrumpfs aus Kunststoff bestehende Rastringe im Spritzgußver­ fahren angespritzt und anschließend unter Spannen des Filterstrumpfs innerhalb des Stützkörpers einge­ rastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Stützkörper eingesetzte, aus einem rundgeweb­ ten Schlauch aus Kunstfasermaterial bestehende Filter­ strumpf durch ein gegen die Innenfläche des Filter­ strumpfs anliegendes Heizelement mit glatter zylindri­ scher Oberfläche auf eine Temperatur zwischen etwa 80 und 150°C so kurzzeitig aufgeheizt wird, daß die angespritzten Rastringe keine oder nur eine ge­ ringe Temperaturerhöhung erfahren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Filterelement kurzzeitig auf einen das Heizelement bildenden zylindrischen Dorn mit einem dem Innendurchmesser des Filterelements im wesent­ lichen entsprechenden Außendurchmesser aufgeschoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Heizelement eine Ober­ flächentemperatur von ca. 100-150°C, vorzugsweise 120- 130°C aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Filterstrumpf ein rundgewebtes, bei Temperaturerhöhung schrumpffähiges, vorzugsweise aus monofilen Polyesterfasern bestehendes, Gewebe verwendet wird, das beim Erhitzen unter gleich­ zeitiger Abnahme von Längs- und Umfangsspannungen auf den Dorndurchmesser kalibriert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufheizvorgang des Filterstrumpfs größenordnungsmäßig 10 bis 30 sec dauert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement von der Seite des einen Rastrings bis zum Anschlag gegen den anderen Rastring auf das Heizelement aufgeschoben wird.