DE903689C

DE903689C - Filterkerze

Info

Publication number: DE903689C
Application number: DEA14656A
Authority: DE
Inventors: Arthur Cresswell
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1950-12-06
Filing date: 1951-12-07
Publication date: 1954-02-08
Also published as: BE507627A; US2726769A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Filtierkerzen, die sich insbesondere zum Filtrieren viskoser Flüssigkeiten eignen,

Filterkerzen finden im weitem Umfang bei der Herstellung synthetischer Fäden oder Fasern verschiedenster Art, beispielsweise von Kunistseidenfasern, Verwendung, wo sie zum Filtrieren der Cellluloselösurig odler einer anderen zu verspinnenden Lösung vor dem unter Druck erfolgenden Auspressen 'durch eine Spinndüse zur Bildung von Fäden, Bändern, Streifen od. 'dgl. in bekannter Weise verwendet werden. Diese Filter können jedoch zum Filtrieren aller Flüssigkeiten Verwendung finden.

Die bisher in Vorschlag gebrachten Filterkerze™ zur Filtrierung von Spinnlösungen waren so gebaut, daß eine überschüssige Menge Luft im Filter bei Beginn .dies Vorgangs zurückgehalten wurde. Es muß im wesentlichen die gesamte Luftrnenge aus dem Filter entfernt wenden, um eine Spinnlösung zu erhalten, die frei von. mitgerissener Luft ist und sich zufriedenstellend verspinnen läßt. Dies erfordert ein langes Austropfendlassen dies Filters vor dem Spinnvorgang, was nicht nur sehr zeitraubend ist und die Produktionskapazität der Spinmanlage herabsetzt, sondern auch zum Varfost beträchtlicher Mengen der teuren Spinnlösung führt.

Die erwähnten Schwierigkeiten und Nachteile dler üblichen Filterkerzen werden beträchtlich vergrößert, wenn diie Lösung sehr viskos ist, beispielsweise bei gewissen¹ Lösungen· eines Acrylnitrilpolymerisationsprodukts, wie hochviskosen Lösungen

polymeren oder kopolymeren Acrylnitrils, das in einer konzentriertem wäßrigenLösumg eines wasserlöslichen Salzes gelöst! ist, welches- hochhydlratisierte Ionen in einer wäßrigen Lösung- ergibt, beispielsweise Natiriumthiocyanat. Beispiele für solche Lösungen sind unter anderem in der USA.-Patentschrift 2 558 730 angegeben.

Ziel der Erfindung ist eine verbesserte Filterkerze, bei der die erwähnten Schwierigkeitien und Nachteile überwunden sind und die sich insbesondere zum Filtrieren von Lösungen eines xAcrylnitirilpolymerisatiünsprodukts vor dessen Verspinnung eignet.

Nach der Erfindung eignet sich die Filterkerze vorzugsweise zum Filtrieren viskoser Medien, und besteht aus einem Filterkern, aus einem an einem Ende des Filterkernes befestigten Kopf, der mit einer Drehverbindung ausgerüstet ist, aus einer konischen Verlängerung am andteren Ende des Fikerkernes, aus einer Mittelleitung im Kern und Kopf, die sich an einem Ende bis zur Drehverbindung erstreckt und am anderen Ende, kurz vor der Stelle endet, wo die konische Verlängerung beginnt, und aus einer Anzahl· quer verlaufender Bohrungen im Filterkern. Vorzugsweise ist um dien Filterkern ein abnehmbares Gehäuse vorgesehen, wobei der Teil : des Gehäuses, dfer die konische Verlängerung umschließt, an seiner Innenfläche der Form dieser Verlängerung wenigstens annähernd entspricht.. Zum besseren VerständWs der Erfindung soll im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnungen ein bevorzugtes Ausfuhr ungsbei spiel beschrieben werden,.

Fig. ι zeigt eine Ansicht des neuartigen Filters, wobei der Filterkeirn und das Filtermedium im Schnitt innerhalb des Gehäuses zusehen sind; das Filtenmedium ist abgebrochen gezeichnet, um den Filterkern zu zeigen;

Fig. 2 ist ein Teilquerschnitt des Filterkernes und des mit ihm verbundenen Kopfes;

Fig. 3 stellt einen Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2 dar.

Nach der Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeiispiel der Erfindung darstellt, besteht dias Filter aus einem Filterkern 10 mit einer konischen Verlängerung 11 'an dem dem Kopf 12 gegenüberliiegetiden Ende. Die Außenflächen des Kernes 10 sind vorzugsweise mit einer Reihe ringförmiger, sich über den Hauptteil des Kernes erstreckender Aussparungen oder Gänge 13 versehen. Diese Gänge können die Form einer Reihe ringförmiger Rillen oder eines Schraubengewindes haben, wie man aus der Zeichnung erkennen kann.

Der Kern 10 ist vorzugsweise abnehmbar durch ein geeignetes Mittel mit dem Kopf 12 verbunden, der aus einem geeigneten Material, beispielsweise Hartgummi, einem Superpolyamid, Stahl oder einem anderen Metall usw., abhängig beispielsweise von den Eigenschaften der zu nitrierenden. Lösung und der Widerstandsfähigkeit dies Materials gegen diese Lösung hergestellt sein kann. Der Kern 10 kann aus einem Stück mit <dfem Kopf 12 gearbeitet sein, ist jedoch vorzugsweise wie nach der Zeichnung abnehmbar angebracht. So kann beispielsweise der Endteil 14 idles Filterfoernes ein Außengewinde aufweisen, so daß er in eine Aussparung¹ in der Schulter 15 dies Kopfes 12 eingeschraubt werden kann, die ein Inmiengewinde 16 aufweist. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß dier Kern 10 nach dem Entfernen 'des Mantels 17 leicht zur Überprüfung oder zum Ersa*z 'dies porösen, Filterrnaterialis 18 abgenommen werden kann, ohne daß man die gesamte Filterarilage von· ihrer Halterung entr fernen muß. Eine geeignete Beilagescheibe oder Dichtung 19 wird zwischen/ die Schulter 15 und die Rippe 20 des Kernes 10 vor Benutzung dies Filitiers eingesetzt. Diese Beilagscheibe oder Dichtung kann aus einem geeigneten Material, beispielsweise polymeren Tetrafluaräthyleni, polymeren Chlortrifluoräthylen usw., beistehen. :

Der Kemao und der Kopf 12 sind mit einer durchgehendlem Längsbohrung 21 versehen, die bei der Drehverbinidung 22 im Kopf 12 beginnt und kurz vor Beginn der konischen Verlängerung 11 endet. Von dieser Länigsibohrung 21 führen Querbohrungen 23 im Hauptteil des Kemes 10 in der gewünschten' Anzahl, beispielsweise 2, 3, 4 oder mehr, ab. Diese Querbohruingen gestatten den Austritt der Flüssigkeit aus der Längsbohrung 21. Die Drehverbindung 23 und! die Aussparung 24 im Kopf 12 bilden die Mittel zur Halterung¹ des Filters in einem nicht gezeichneten. Lager.

Die Rippen dler ringförmigen Aussparungen 13 dies Kernes 10 sind! in Abständen ausgespart, so daß wenigstens ein und vorzugsweise mehrere Durchgänge 25 längs der Außenfläche des Haupt¹-kernkörpers entstehen. Diese Durchgänge sind vorzugsweise durch Auskerben! dar Rippen der ringförmigen Aussparungen 13 hergestellt. Die Durchgänge 25 führen an einem Ende wenigstens bis zu ioo ■der Stelilie, wo die Querbobrungen 23 auf der Oberfläche dies Kernes 10 erscheinen. Die Anzahl der Durchgänge 25 entspricht gewöhnlich der Anizabl der Querbohrungen im Kern. Beim Zählen dler öffnungen der Bohrungen] im Kern zählt jede Auistritt'söfrnung der Querbohrungen 23 an dler Oberfläche des Kernes gesondert. Bei der dargeistelllten Filterkerze münden vier solcher öffnungen in die Kernoberfläche an den Stielen, wo die Querbohrungen 23 von der Miftellbohrung 21 wegführen, und demnach erstrecken sieh-vier Durchgänge25 längs dies Hauptkörpere des Filtterkernes.

Vor der Verwendung der Filterkerze wird ein poröses Filtermedium 18 um den Hauptteil 10 des Kernes 10 gewickelt. Es kann jedes geeignete ng Filtermediuim Verwendung finden, beispielsweise zwei odier dlrei Lagen BaumwoH'wiat'tie, auf der eine Schicht geeignetenTextifcnateriate liegt. Das Filtermedium ff 8 wird auf dem Kern 10 in geeigneter Weise festgehalten,. Beispielsweise kann der Hauptteil des Kerneis mit ringförmigen Rillen 26 verseihen sein, und. das Fültermedium wird dann um jede ringförmige Rille mittels einer geeigneten Schnur 27 öd¹, dgl·, befestigt sein.

Das !abnehmbare Gehäuse oder der Mantel 17 umgibt den Kern 10 und dais Filtermedium, wobei

der Teil 28 dieses Gehäuses·, der um die konische Verlängerung 11 liegt, wenigstens auf seiner Innenfläche eine konische Gestalt hat, dde annähernd und vorzugsweise vollständig der konischen Gestalt der Verlängerung 11 entspricht. Das Gehäuse kann entweder durchsichtig, durchscheinend! odler ■undurchsichtig sein;, sollte jedoch in allen Fällen aus einem Material·, beispielsweise Poly.sty.nen, Hartgummi usw., bestehen, das so stark ist, daß es den Druck im Gehäuse während dies Betriebes des Filters aushalten kann. Der Teil dies Gehäuses, der am Kopf 12 sitzt, ist mit einem Innengewinde versehen. Die Schuliter 15 des Kopfes 12 weist ein Außengewinde 29 auf, so daß der Kopf 12 mit dem daran befestigten Kern' in dlais Gehäuse 17 bei 30 eingeschraubt werden kann. Der Kopf 12 ist mit eimern Flansch 31 versehen, der dem Gewindeteil 32 des Gehäuses 17 gegenüberliegt. Eine Dichtung 33 sitzt zwischen diem Flansch 31 und dam Gewindeteil· 32

ao des Gehäuses 17. Diese Dichtung kann, aus geeignetem Material, beispielsweise Gummi, bestehen.

Beim Betrieb 'dies Filters tritt die zu filtrierendte Lösung in die Längsbohrung 21 durch die öffnung 34 im Kopf 12 ein. Die Lösung strömt durch diese Bohrung und kann dann nach außen durch die Querbolhrungeni 23 zur Außenfläche des Kernes 10. Die Lösung wird! längs der Außenfläche des Kernes mit Hilfe der Durchgänge 25 und durch das Filtermedium 18 geführt, bevor sie den ringförmigen Durchgang 35 zwischen¹ dem äußeren Teil des Filtiermediums und Ar Innenfläche des' Gehäuses 17 erreicht. Die Lösung wind aus dem Filter beispielsweise zu einem Spinnkopf od. dgl. (nicht gezeichnet) durch den Durchlaß 36 geführt.

Diie Kombination' -der konischen Verlängerung 11 und der entsprechenden inneren Form dies Gehäuses 17 in diesem Teil, der die konische Verlängerung umschließ t, vermeidet Schulltern und Taschen, die normalerweise Luftblasen wie bei dien bisherigen Filtern mitreißen, so daß die Abtropfzeit, die notwendig ißt, um die Filterkerze von Luft zu befreien, wesentlich herabgesetzt wind. Außerdem ermöglichen die konische Verlängerung und ihr entsprechender Gehäusieinnenteil eine größere Geßchwindigkeit der Lösung beim Hindurchströmen durch das Filter, wodurch weiter ein Herausschwemmen von haftengebliebenen Luftblasen unterstützt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Filterkerze, insbesondere zum Filtrieren viskoser Medien, gekennzeichnet durch einen Filterkern (io), durch einen an einem Ende dieses Filterkernes befestigten Kopf (12) mit einer Drehverbindung (22), durch eine konische Verlängerung (11) am anderen Ende des Filterkernes, durch eine Mittelbohruing (21) im Kern (10) und im Kopf (12) von der Drehverbindung (22) bis zur konischen Verlängerung (11), durch eine Anzahl' von Quer.bohrungen (23) im Filterkern (10) und durch ein Gehäuse (17) um 'den¹ Filterkern (10).

2. Filterkerze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein abnehmbares Gehäuse (17) um den Kern, wobei 'der Teil (28) des Gehäuses (17), der die konische Verlängerung, (ία) umschließt, auf seiner Innenfläche wenigstens annähernd der Form dieser Verllängerung (11) entspricht.

3. Filterkerze nach Anspruch 1 oder 2, d&- ■durch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Filterkerneis (10) mit einer Reihe ringförmiger Aussparungen (I13) über dem Haupttieii des Kernes versehen ist.

4. Filterkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen zwischen den ringförmigen Aussparungen (13) in Abständen eingekerbt sind, so daß ©in odler mehrere Durchgänge (25) längs 'der Außenfläche des Haupt-■körpers dies Filterkernes (10) entstehen.

5. Filterkerze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchgänge (25) wenigstens an der Stelile, wo die Querbohrungen in die Filterkemoberfläche münidlen, erstrecken, wobei, die Anzahl¹ dieser Durchgänge (25) der Anzahl der Querbohrungen (23) im Kern (10) entspricht.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein poröses F'ikermedium (18), das den Kern umgibt und abnehmbar an ihm befestigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen