DE4119661C2 - Filtermaterial und damit hergestellter Filter - Google Patents

Description

Das steigende Interesse für Umweltprobleme führte zu stets niedrigeren Grenz­ werten für Schadstoffe in Luftströmen. Um diese einhalten zu können, kommen Adsorptionsfilter, meist auf Basis von Aktivkohle, zur Anwendung.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 38 13 563 beschreibt ein Material für Ad­ sorptionsfilter, welches dadurch gekennzeichnet, daß kleine körnige bzw. ku­ gelförmige Adsorberteilchen mit Hilfe einer Haftmasse an einer dreidimensiona­ len Trägermatrix fixiert sind. Nach diesem Prinzip hergestellte Adsorptionsfilter haben im Vergleich zu herkömmlichen Schüttfiltern bei gleicher Leistung einen etwa 10mal kleineren Druckabfall. Eine bevorzugte und heute bereits in einigen Bereichen eingeführte Ausführungsform ist ein grobporiger retikulierter Polyure­ than-Schaum, an dessen Stegen 0,5 bis 2,0 mm große meist kugelförmige Ad­ sorbentien fixiert sind. Letztere können sowohl Aktivkohle als auch poröse Po­ lymere bzw. Molekularsiebe sein. Durch das Aufbringen der Haftmasse, aber insbesondere durch das Füllen mit den Adsorberteilchen, erhält der 0,6 bis über 2 cm dicke PU-Schaum eine hohe Steifigkeit. Wegen der Steifigkeit wird das Material in Form von Platten eingesetzt. Es ist dem Fachmann auf dem Gebiet der Filtertechnik sehr wohl bekannt, daß zwecks Erhöhung der Oberflä­ che, was wiederum die Erniedrigung des Druckabfalls und der Durchflußge­ schwindigkeit zum Ziel hat, Flächenfilter gerne in Zick-Zack-Anordnung ausge­ führt werden. Dem widersetzt sich aber die Steifigkeit des beschriebenen Filter­ materials.

Das japanische Patent 59-82 919 (A) beschreibt, wie ein verhältnismäßig dickes Vlies, welches als Staubfilter dient, in Zick-Zack-Anordnung gefaltet wer­ den kann: Durch Druck werden unter gleichzeitigem Erhitzen des thermoplasti­ schen Materials in regelmäßigen Abständen alternativ auf beiden Seite Ein­ buchtungen geschaffen, welche das Falten ermöglichen. Es wird kein Material ausgespart, sondern komprimiert. Diese Technik ist für das Material der DE 38 13 563 A1 ungeeignet.

Aus der US 29 07 407 A ist schließlich bekannt, daß Faltenfilter durch senk­ recht zu den Falten aufgeschweißte Stege versteift werden können.

Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, einen bahnförmigen, mit Adsorbern be­ ladenen, großporigen, retikulierten PU-Schaum zu produzieren, der sich an be­ stimmten Stellen leicht um biegen bzw. knicken läßt, ohne daß dabei die Steifig­ keit des restlichen Materials verlorengeht.

Die erfindungsgemäße Lösung des Problems besteht in V- bzw. W-förmigen Aussparungen im PU-Schaum, die vor der Beladung mit Adsorbern angebracht werden und zwar abwechselnd auf beiden Seiten und im Abstand der vorgese­ henen Knickstellen. Dem Fachmann ist bekannt, daß die Bahnen aus Schaum­ material durch Aneinanderschweißen von Platten, die aus einem Schaumblock herausgeschnitten werden, hergestellt werden. Die Aussparungen können im gleichen Arbeitsgang herausgeschnitten werden. Durch die Reduzierung der Dicke an diesen Stellen läßt sich die Platte dort um biegen bzw. knicken. Der "Scharnier-Effekt" läßt sich noch verstärken, wenn zusätzlich die vorbestimmte Knickstelle beispielsweise durch ein heißes Werkzeug ("Messer") erhitzt wird.

Grundsätzlich gibt es folgende Möglichkeiten:

• 1. Die V-förmige Aussparung A befindet sich außen, d. h. die Aussparung öff­ net sich beim Knicken noch mehr unter Ausbildung zweier Kanten, die dazu be­ nutzt werden können, um zum Zwecke der Versteifung Stege S senkrecht zum Knick aufzuschweißen (Fig. 1a und 1b).
• 2. Die Aussparungen befinden sich an der Innenseite und werden nach dem Umbiegen verschweißt (Fig. 2). Hier bietet sich an, die Verschweißung bzw. Verklebung mit Hilfe einer beidseitig mit Haftmasse beaufschlagten flachen Lei­ ste L durchzuführen, so daß ein selbsttragendes, sehr stabiles Filterelement entsteht. Bezüglich der Haftmasse stehen dem Fachmann zahlreiche Möglich­ keiten zur Verfügung, deren Auflistung immer nur unvollständig sein kann, aber grundsätzlich von Thermoplasten und Duroplasten Gebrauch macht, deren Vernetzung durch eine chemische Reaktion, beispielsweise ausgelöst durch Temperatur oder Feuchtigkeit, zustande kommen kann.
• 3. Die Aussparung hat die Form eines W und befindet sich an der Außenseite. Hier entsteht eine ausgeprägte Kante, an der in Querrichtung Stege aufge­ schweißt werden können (Fig. 3).

Claims (4)

1. Filtermaterial, bestehend aus einer mit Adsorbentien beladenen Schaum­ bahn aus grobporigem, retikuliertem PU-Schaum, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd auf beiden Seiten der Schaumbahn im Abstand von vor­ gesehenen Knickstellen V-förmige oder doppel-V-förmige Aussparungen angebracht sind (Fig. 1-3).

2. Filterelement mit in Zick-Zack-Form um stabförmige Trägerelemente ange­ ordnetem bahnförmigem Filtermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement Filtermaterial nach Anspruch 1 enthält, wobei die Aussparun­ gen auf der von den stabförmigen Trägerelementen abgewandten Seite an­ geordnet sind und mindestens eine parallel zu jedem Trägerelement verlau­ fende Kante bilden, und daß gegebenenfalls die jeweils von den Ausspa­ rungen auf einer Seite des Filterelements gebildeten Kanten durch senk­ recht zu den Trägerelementen aufgeschweißte Stege S miteinander ver­ bunden sind.

3. Filterelement mit in Zick-Zack-Form um stabförmige Trägerelemente ange­ ordnetem bahnförmigen Filtermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement Filtermaterial nach Anspruch 1 enthält, wobei die Aussparun­ gen auf der den stabförmigen Trägerelementen zugewandten Seite ange­ ordnet sind, und daß beim Knicken aufeinanderstoßende Flanken der Aus­ sparungen miteinander verschweißt oder verklebt sind (Fig. 2).

4. Filterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aufeinanderstoßenden Flanken der Aussparungen eine beidseitig mit Haft­ masse beaufschlagte flache Versteifungsleiste L angeordnet ist (Fig. 2).