DK158565B

DK158565B - Roerformet, korrugeret filterelement

Info

Publication number: DK158565B
Application number: DK165482A
Authority: DK
Inventors: Joseph G Adiletta
Original assignee: Pall Corp
Priority date: 1981-04-14
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1990-06-11
Also published as: ES8304442A1; DK165482A; FI821289A0; BR8202104A; EP0062867A3; DE3277497D1; CA1180287A; EP0062867B1; ES511371A0; AU8254782A; DK158565C; FI821289L; EP0062867A2; JPH0218125B2; JPS5814919A; ATE30299T1

Description

O

DK 158565B

Den foreliggende opfindelse angår et rørformet, korrugeret filterelement.

Polymerfremstilling kræver ofte behandling af polymeropløsninger eller flydende polymere, som skal 5 befries for forurenende materiale, der er suspenderet deri, ved filtrering på et eller andet trin under fremstillingen. Flydende polymere forekommer kun ved høje temperaturer på grund af de høje blødgørings- og smeltepunkter af størrelsen 205°C og højere for de fleste polymere, der til de fleste 10 kommercielle anvendelser må foreligge i fast form ved normale atmosfæriske temperaturer og temperaturer op til 38°C over normalt. I mange tilfælde er behandling af en flydende polymer uigennemførlig, og det er nødvendigt at opløse polymeren i et opløsningsmiddel. På grund af 15 polymerens uopløselighed i de almindelige indifferente, kommercielle opløsningsmidler, må der anvendes stærkt korrosive opløsningsmidler såsom varm, koncentreret svovlsyre. De kombinerede krav om at skulle modstå høje temperaturer af størrelsen 260°C og højere og angreb af 20 stærkt korrosive fluida frembyder et formidabelt problem ved udviklingen af passende filtermaterialer.

I de fleste tilfælde er polymerfiltre derfor fremstillet af rustfrit stål, som er i stand til at modstå høje temperaturer og de fleste korrosive angreb.

25 Rustfrie stålfiltre har imidlertid selv i korrugeret form et forholdsvis lille overfladeareal til opsamling af de forureninger, som skal fjernes, og kræver hyppig udskiftning eller vedligeholdelse med en deraf følgende forholdsmæssig stor stilstandstid for filtreringsudstyret.

30 Ydermere er rustfrie stålfiltre ret dyre og kan ikke bortkastes, efter at de er blevet fyldt med forureninger, men må renses, hvilket naturligvis forøger de driftsmæssige arbejdsomkostninger.

Polytetrafluorethylen har et højere blødgøringspunkt 35 end de fleste polymere i kommercielt brug og er indifferent overfor korrosive opløsningsmidler, men er vanskelig at

O

2

DK 158565B

fremstille i form af porøse filterark. Fremstilling af porøst, sintret polytetrafluorethylenarkmateriale resulterer i filtre, der ligesom rustfrit stål har et forholdsvis lille overfladeareal til opsamling af forurenende 5 materiale, selv når de foreligger i korrugeret form. Ydermere er det temmelig vanskeligt at fremstille porøse tetrafluorethylenark med den ensartede og forholdsvis store porestørrelse"på fra ti til halvtres mikron, som kræves til polymerfiltrering.

10 En fibrøs måtte er overlegen overfor rustfri stål plade som filtermateriale, fordi den kan frembyde et vist omfang af· idybdefiltrering med et forholdsvis stort overfladeareal i dybden til opsamling af forurening med henblik på at forhindre filtertilstoppende materiale, idet opsamling 15 af materialet ikke kun sker på overfladen men også inden i porerne i måtten. Porerne gennem en rustfri stålplade er for korte og for glatte til at frembyde en opsamlingsoverflade med stort overfladeareal, og ydermere følger de ikke en bugtet kurs som fibrene gennem en fibrøs 20 måtte. Polytetrafluorethylen kan imidlertid ikke fremstilles i de fine fibre, der kræves til en lille porestørrelse, mens andre plastfibermaterialer enten har for lavt blødgørings- eller smeltepunkt eller har for lille korrosionsmodstand. Glasfibre har for eksempel 25 et højt smeltepunkt, men de angribes og opløses let af syrer såsom koncentreret svovlsyre.

USA-patentskrift nr. 4.184.966 omhandler rørformede, korrugerede filterelementer omfattende mindst ét lag af filterarkmateriale formet i en i det væsentlige 30 rørformet facon og med de ydre endepartier af filterarket grænsende til hinanden og forbundet med hinanden i en sidesømforsegling ved hjælp af en selvbærende kanalstrimmel af termoplastisk, harpiksholdigt materiale, der er foldet over kanterne af filterlaget, så at dettes endekanter er 35 omsluttet af kanalstrimlen, som derpå klæbes til de tilstødende ydre overflader af filterarket og derved sammenknytter kanterne af arket til hinanden.

O

3

DK 158565B

I en foretrukken udførelsesform omfatter det rørformede, korrugerede filterelement to lag af filter-arkmateriale formet i en i det væsentlige rørformet facon og med den indre overflade af endepartierne af det ydre 5 filterark og den ydre overflade af endepartierne af det indre filterark grænsende til hinanden og forbundet med hinanden i en sidesømforsegling af en selvbærende, klæbende kanalstrimmel af termoplastisk, harpiksholdigt materiale, der er foldet over de ydre endekanter af det indre 10 filterark, så at dettes endekanter er omsluttet af kanalstrimlen, idet kanalstrimlen er klæbet til de tilstødende overflader af det indre og ydre filterark og derved forsegler kanterne af de to ark med hinanden i en lækagetæt forsegling og forhindrer udslip af ufiltreret 15 væske mellem kanterne af det indre filterark i det rørformede filterelement ind i eller ud fra det rum, der er omsluttet af det indre filterark, og forhindrer forbipassage af ufiltreret væske fra den forreste til den bageste side af filterarket.

20 I alle udførelsesformer er enderne af filterarket eller -arkene forenet med hinanden og omsluttet af en uporøs klæbestrimmel formet i kanalfacon, som forhindrer udslip af ufiltreret væske mellem kanterne af filterarket eller -arkene ind i eller ud fra det rum, som er omsluttet 25 af filterarket eller -arkene, og som effektivt forhindrer forbipassage af ufiltreret væske fra den forreste til den bageste side af filterarket eller -arkene. Al væske, som trænger ind i eller forlader dette rum, må nødvendigvis passere gennem alle filterarkene, hvad enten der er ét 30 eller flere.

Eftersom den klæbende kanalstrimmel i denne sidesømforsegling er af termoplastisk harpiksholdigt materiale, kan dette yderligere være det samme plastmateriale som i endedækslerne og/eller filterarkene. Dette gør det muligt 35 at integrere det klæbende kanalstrimmelmateriale med endedækslet og/eller filterarket.

O

4

DK 158565B

Ifølge opfindelsen er der tilvejebragt polymerfiltre, i hvilke filtermediet er et fibrøst arkmateriale dannet af glasfibre beklædt med fluorethylenpolymer såsom polytetra-fluorethylen eller polytrifluorchlorethylen. Fluorethylen-5 polymerbeklædningen beskytter glasfibrene mod angreb af korrosive fluida, mens de stadig bibeholder en høj grad af porøsitet, og eftersom både fluorethylenpolymeren og glasset har høje blødgøringspunkter, er filtermediet egnet til brug ved de høje temperaturer, der kræves til behandling 10 af flydende polymere.

Imidlertid gør fluorethylenpolymerbeklædningen på glasfibrene i dette filterarkmateriale, når det anvendes som filtermedium, det vanskeligt at forme filterarkmaterialet til filterpatroner med en sidesømforsegling og med de åbne 15 ender lukket af endedæksler. Fluorethylenpolymeren er ikke termoplastisk, og den er ikke modtagelig for at blive klæbet til endedæksler eller klæbematerialer eller til sig selv i en sidesømforsegling ved anvendelse af sædvanlige klæbemidler.

20 Yderligere tilvejebringes ifølge opfindelsen filterpatroner med et filtermedium sammensat af fibrøst filterarkmateriale omfattende glasfibre beklædt med fluorethylenpolymer såsom polytetrafluorethylen eller polytrifluorethylen og tildannet i en lukket udformning 25 med en sidesøm og med endedækslerne og sidesømforsegling erne klæbet i en lækagetæt forsegling ved hjælp af en termoplastisk fluorethylenpolymer. Den termoplastiske fluorethylenpolymer klæber til den ikke-termoplastiske fluorethylenpolymer og ligeledes til endedækselmaterialet, 30 som for eksempel kan være rustfrit stål. I sådanne patroner kan filterarkmaterialet være korrugeret med henblik på maksimalt overfladeareal indenfor et begrænset rum.

Opfindelsen tilvejebringer følgelig rørformede, korrugerede filterelementer omfattende mindst ét lag af 35 filterarkmateriale indbefattende glasfibre beklædt og sammenklæbede med fluorethylenpolymer og formede i en i

O

5 DK 158565 B

det væsentlige rørformet facon med endepartier af røret forseglet til endedæksler via en forsegling af termoplastisk fluorethylenpolymermateriale, hvorved enderne af filterrøret forsegles i en laskagetæt forsegling/ 5 og med de ydre overflader af endepartierne af filterarket grænsende til hinanden og forbundet med hinanden med en sidesømforsegling ved hjælp af en selvbærende kanalstrimmel af termoplastisk fluorethylenpolymermateriale, der omslutter de ydre endekanter af filterarket, idet 10 kanalstrimlen er klæbet til tilstødende overflader af filterarket via en forsegling af termoplastisk fluorethylenpolymermateriale, som derved forsegler kanterne af arket satanen i er lækagetæt forsegling og forhindrer udslip af ufiltreret væske mellem enderne c filterarket og endedæksleme og mellem kanterne af filterarket ind i eller 15 ud fra det rum, der er omsluttet af filterarket, og forhindrer forbipassage af ufiltreret væske fra den forreste til den bageste side af filterarket.

I en foretrukken udførelsesform har det rørformede filterelement endedæksler klæbet til enderne af filterrøret 20 i en lækagetæt forsegling via et lag af fluorethylenpolymer i en facon, der svarer til faconen af endedækslet i de partier, der ligger an imod enderne af filterrøret.

I andre foretrukne udførelsesformer er den klæbende kanalstrimmel i sidesømforseglingen af det samme termo-25 plastiske fluorethylenpolymermateriale som materialet, der klæber enderne af filterrøret til endedækslerne, og det klæbende strimmelmateriale er integreret med materialet, som klæber endedækslerne og danner en sammenhængende klæbning i ét stykke.

30 Den klæbende kanalstrimmel i sidesømforseglingen og materialet, som klæber enderne af filterrøret, kan også være af det samme fluorethylenpolymermateriale som filterarket, og de klæbende materialer kan være integreret med filterarket i forseglingerne og danne et 35 sammenhængende filterelement i ét stykke.

O

6

DK 158565B

Fibrøse måttefiltermedier af uvævede glasfibre er, selv når de er beklædt med fluorethylenpolymer, tilbøjelige til at have en lille trækstyrke og en lille modstand mod store trykforskelle. Med henblik på at 5 forøge den trykforskel, der kan modstås af filterpatronerne ifølge opfindelsen, kan filterarkmaterialet være understøttet på et stærkere hullet eller porøst materiale såsom et rustfrit ståltrådsvæv eller et vævet glasfibertekstilmateriale eller begge dele enten som et underlag eller som 10 et særskilt lag. Glasfibrene kan lægges ned på understøtningen, og denne kan derved indesluttes i glasfiberlaget. En flydende dispersion af fluorethylenpolymeren kan så påføres filterarket, som imprægneres grundigt dermed, forekommende flygtige opløsningsmidler fjernes, og den 15 udfældede fluorethylenpolymer sintres så ved en høj temperatur med henblik på at danne en mere eller mindre sammenhængende beklædning af polymeren på fibrene og klæbe polymeren til fibrene såvel som klæbe fibrene til hinanden ved deres krydsningspunkter.

20 Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere, idet der henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 viser en filterpatron ifølge opfindelsen set fra siden, fig. 2 et tværsnit langs linien 2-2 i fig. 1, 25 fig. 3 et tværsnit langs linien 3-3 i fig. 2, fig. 4 et snit langs linien 4-4 i fig. 1 og visende enkeltheder af sidesømforseglingen, fig. 5 et længdesnit gennem det ene endedæksel langs linien 5-5 i fig. 1, og 30 fig. 6 en modifikation af den i fig. 4 viste sidesømforsegling, og som er mindre stærk og derfor egnet i filterpatroner bestemt til brug under forholdsvis små trykforskelle.

Den i fig. 1 til 4 viste filterpatron har et 35 rørformet filtermedium 1 dannet af arkmateriale, der er foldet til en rørformet facon med kanterne sammenlappede

O

7

DK 158565B

i en sidesømforsegling 2, som tydeligst er vist i fig. 4, og med de åbne ender 3, 4 aflukket med endedæksler 5, 6. Filtermediet er en måtte af glasfibre med diameter i området fra 0,7 til 3,0 mikron, der er lagt ned på et 5 kvadratvævet glasfibertekstil med henblik på understøtning og imprægneret med en vandig polytetrafluorethylenemulsion.

Det imprægnerede ark tørres og polytetrafluorethylenaflejringen sintres så ved fra 340 til 485°C for at klæbe den til fibrene og fibrene til hinanden og til glasfiber-10 tekstilet. Det imprægnerede arkmateriale er tilstrækkelig bøj6-ligt til at tillade korrugering som vist i figurerne. Den ydre flade af filtermediet 1 er beskyttet af en beklædning eller et rør 7 af gennemhullet dræneringsmateriale såsom Vexar, og den indre flade af filtermediet er beskyttet 15 af en beklædning 8 af rustfri ståltrådvæv, hvilke begge er anbragt på plads indesluttende filtermediet mellem sig før korrugering af den resulterende kombination.

Trådvævsbeklædningen 8, der tjener som en indvendig understøtning, har en sidesømforsegling 9, som bedst 20 ses i fig. 4, i hvilken de ved siden af hinanden liggende, sammenlappede kanter 10, 11 er forbundet med hinanden med en række punktsvejsninger anbragt med mellemrum langs sømmen fra ende til ende. En U-formet kanal 12 af fluorethylen-propylen copolymer er anbragt over de 25 sammenlappede og svejste kanter af trådvævet på indersiden af filtermediet, og en anden ϋ-formet kanal 13 af fluorethylen-propylen copolymer er anbragt over de sammenlappede ender af filtermediet med sammenlappede ender af det gennemhullede dræner ingsmateriale på den ]^dre overflade 30 af den yderste U-kanal. Kombinationen klæbes derpå sammen under et tryk på 1,4 atm ved opvarmning til 288°C i 30 sekunder. Under disse betingelser er fluorethylen--propylen copolymeren flydedygtig og medfører en lækagetæt klæbet sidesømforsegling, i hvilken sidesømenderne er det 35 ydre dræneringsmedium, filtermediet og det indre trådvæv

O

8

DK 158565B

alle er indesluttede i fluorethylenpolymeren, som det bedst ses i fig. 5. Eftersom kanalen er sammenhængende, forsegler den sidesømmen, som ellers ville være åben til atmosfæren.

5 Endedækslerne 5, 6 påsættes og klæbes til enderne af det fremkomne rør ved hjælp af mellemliggende skiver 16, 17 af fluorethylen-propylen copolymer. Hver af skiverne 16, 17 af fluorethylen-propylen copolymer er ringformet og passer inden i hvert af endedaskslerne 5, 6 i mellem-10 rummene 18. Dækslerne påsættes så på endekanterne af det sammensatte rør af Vexar dræneringsmedium, filtermedium og indvendig trådvævsunderstøtning. Det indre af endedækslerne er forætsede med syre for at opnå maksimal styrke af klæbningen.

15 De viste fluorethylen-propylen polymerskiver er tilnærmelsesvis 3 mm tykke, men selvfølgelig kan en hvilken som helst tykkelse anvendes afhængigt af kravene til klæbning og de anvendte endedæksler. Endedækslerne klæbes så til enderne af filtercylinderen ved at påføre 20 endedækslerne et tryk på 0,35 atm eller mere ved en temperatur på 305°C i 30 sekunder, under hvilke betingelser fluorethylen-propylen copolymeren blødgøres, og kanterne af dræneringsmediet, filtermediet og den indvendige understøtning bliver indesluttet i fluorethylen-propylen 25 copolymer skiverne som vist i fig. 3.

Den i fig. 4 viste opbygning af sidesømforseglingen er temmelig stærk og kan modstå store trykforskelle. Den behøver ikke at være så stærk, hvis trykforskellen kan forventes at være lille. En egnet sidesømforsegling til 30 sådanne tilstande er vist i fig. 6.

I den i fig. 6 viste struktur er kun anvendt §n U-kanalstrimmel 12', denne gang en trukken folie af usintret polytetrafluorethylenpolymer, og denne omslutter både filtermediet 1 og den bageste trådvævsbeklædning 8.

35 Når sammensætningen underkastes varme og tryk som ved

O

9

DK 158565B

den i fig. 4 viste opbygning, blødgøres U-kanalen af polytetrafluorethylenpolymer og bringes til at flyde ind i og imprægnere både det forreste dræneringsmedium 7, filtermediet 1 og det bageste trådvæv 8 og klæbe dem 5 sammen i en lækagetæt forsegling fra ende til ende af filtercylinderen.

Skiverne 16', 17' er ligeledes af usintret polytetraf luorethylenfolie og klæber endedækslerne 5, 6 til f iltercylinderen.

10 I denne struktur behøver kanalmaterialet i mod sætning til den i fig. 4 viste struktur ‘ikke helt at imprægnere det bageste trådvævslag 8, så at sidesømforseglingen kan være mindre stærk, men den er ikke desto mindre lige så lækagetæt som den i fig. 4 viste struktur, fordi filter-15 mediet er fuldt forseglet tværs over den åbne søm 2 af U-kanalen 12'.

Modifikationer af disse strukturer er nærliggende.

Por eksempel kan der, skønt dette sædvanligvis ikke er nødvendigt, anbringes en tredie kanalstrimmel over det ydre 20 af det forreste dræneringsmedium. Dette vil, når det drejer sig om den i fig. 4 viste struktur, medføre tre lag af fluoreret ethylen-propylen copolymermateriale i sidesømforseglingen og, når det drejer sig om den i fig. 6 viste struktur, to lag af polytetrafluorethylenpolymer-25 materialet.

Polytetrafluorethylen- eller polytrifluorchlorethy-lenfiltermediet er kendt og er omhandlet i USA patentskrift nr. 3.053.762, hvor dets fremstilling er beskrevet og vist på tegningen. Som vist i patentskriftets fig. 3 30 afvikles en kontinuerlig strimmel 10 af vævet klæde for eksempel af glas- eller mineralfiber og ca. 0,025 mm tykt fra en faststående rulle 12 og føres over en båndenhed, der i almindelighed er betegnet med 14. Båndenheden 14 omfatter en drivende valse 16, der aktiveres af sædvanlige, ikke viste 35 drivorganer, og en drevet valse 18. Af grunde, som skal forklares i det følgende, er et forbindelsesbånd 20, som 10

DK 158565B

o omslutter de to valser, opbygget af et metalsimateriale eller lignende simateriale, så det tillader fri passage af fluida derigennem. Følgelig vandrer sibåndet 20 kontinuerligt i den ved pile angivne retning og medfører 5 den vævede klæbestrimmel 10 på sin øvre overflade. Dette svarer til en Fourdrinier maskine.

En topkasse eller anden passende beholder 22 indeholder for eksempel en specialblanding af mikrofiber-glasopslemning 24 af den art, man ville anvende til glas-10 fiberpapirfremstilling som omhandlet i britisk patentskrift nr. 769.687, og som afgives fra reservoiret 22 gennem en måledyse 26 og aflægges på den vævede klædestrimmel 10, så at det vævede klæde nu bliver et substrat for fibrene (fig. 1 og 2).

15 Den bevægede båndsi 20 fører dernæst den vævede klædestrimmel 10 med fibrene 24 aflejret derpå over en vakuumkasse 28, så at klædet og opslemningen underkastes den trykforskel, der frembringes af vakuumkassen, og fibrene i opslemningen indfiltreres fast på klædet 10. På dette 20 tidspunkt uddrives en fluidummængde fra opslemningen ved virkningen af vakuumkassen 28. Derfor er båndet 20 opbygget af et silignende materiale for at lette passage derigennem af det fra opslemningen uddrevne fluidum.

Den vævede klædestrimmel 12 med blandingen af 25 mikrofiberglas fast forenet dermed forøges dernæst under en åben ovn eller strålevarmekilde 32 for sluttørring af produktet. Dette udgør en art glasfiberpapirprodukt over det vævede klædesubstrat (fig. 1 og 2), som ved hjælp af en ledevalse nu kan oprulles på en oprulningsvalse 36 som 30 én form for det endelige filterprodukt for eksempel 0,05 mm tykt, når der anvendes klæde, der nominelt er 0,025 mm tykt med den rigtige fibermængde.

Det er nu tilvejebragt organer til efter ønske at meddele materialet specielle fysiske egenskaber ved at 35 lede det forbi ledevalsen 34 til en alternativ ledevalse 38.

DK 158565B

O

11

Den alternative ledevalse 38 er anbragt således, at den fører det færdige materiale 30 gennem et imprægneringsbad inden i et reservoir 40. Derpå føres materialet gennem en temperaturstyret ovn 42, hvorved det tørres, og impræg-5 neringsmidlet derpå hærdes eller smelter.

Det færdige produkt opvikles på en opviklings-valse 46, idet det ledes derpå ved hjælp af en standard-ledevalse 44. Et træk hos dette materiale er styret porestørrelse op til ca. ethundrede mikron. Strømnings-10 hastigheden for et fluidum gennem dette materiale er ca. ti til fyrre gange så stor som for materiale, der er sammenligneligt med hensyn til porestørrelse.

Som fluorethylenpolymer kan der anvendes poly-tetrafluorethylen eller copolymere af tetrafluorethylen 15 med andre monomere såsom ethylen, chlortrifluorethylen eller fluorerede propylener såsom hexafluorpropylen. Disse monomere anvendes kun i meget små mængder, hovedsagelig mindre end 0,2%.

Når fiberglasopslemningen 24 udmåles på det 20 vævede klæde 10 og filtrer fast derpå ved virkningen af vakuumkassen 28 og tørreovnen 32, dannes der et glasfiberpapir over og indfiltret i det vævede klæde, og det fremkomne materiale vil bibeholde de høje trækstyrkeegenskaber hos det vævede klæde og alligevel besidde glasfiber-25 papirets filtreringsegenskaber.

Det skal bemærkes, at der med fordel kan anvendes forskellige arter og tykkelser af vævet klæde som substrat afhængigt af størrelsen af den ønskede trækstyrke, og at materialets porestørrelse kan fastlægges forud og 30 styres med den anvendte glasfiberblandingsopslemning og den mængde heraf, som man lader aflejres på materialet 10 gennem måledysen 26. På denne måde kan filtermaterialet være forholdsvis tyndt, mens det bibeholder stor trækstyrke og holdbarhed. Desuden kan det på grund af materialets 35 bestanddele anvendes ved høje temperaturer.

DK 158565B

' 12 O

Det vil forstås, at der kan fremstilles materialer med forskellige og specielle fysiske og kemiske egenskaber ved at neddyppe det allerede færdige materiale 30 i reservoiret 40.

5 Eftersom den klæbende U-strimmel er foldet over de ydre endekanter af filterarket, så at dettes kanter er omsluttet af kanalstrimlen, forsegler denne ved hver af udførelsesformerne for sidesømforsegling kanterne af filterarket såvel som drænagemediet og den indvendige kerne med 10 hinanden i en lækagetæt forsegling og forhindrer udslip af ufiltreret væske mellem kanterne af filterarket i det rørformede filterelement ind i eller ud fra det rum, der er omsluttet af filterarket, og forhindrer forbipassage af ufiltreret væske fra den forreste til den bageste side 15 af filterarkene.

Sidesømforseglingen kan dannes, før filterende-dækslerne klæbes til de åbne ender af det cylindriske filterelement. Eftersom klæbematerialerne er de samme, generes denne forsegling ikke af en ende af et klæbemiddellag. Følge-20 lig kan der ikke forekomme nogen potentiel lækagevej ved endedækslet som skyldes, at klæbemidlet holder sidesømforseglingen sammen, eftersom klæbemidlet i de punkter, hvor det berører endedækslets klæbemateriale, integreres med dette under dannelse af en enhed.

25 Tilførsel af varme ved hjælp af sædvanlige organer får det termoplatiske kanalstrimmelmateriale til at blødgøres og smelte og trænge ind i porerne i filterarket eller -arkene, med hvilke det er i berøring, og frembringe en lækagetæt klæbning gennem hele berøringsområdet.

30 Anvendelsen af en selvbærende kanalstrimmel i stedet for en belægning gør det muligt at opnå ensartet tykkelse og bredde af klæbestrimlen gennem hele forseglingen, så at forseglingen er absolut ensartet fra ende til ende af filtercylinderen.

35 Filterpatronerne ifølge opfindelsen fremstilles let af ét eller flere ark af fluorethylenpolymerbeklædt

O

13 DK 158565 B

glasfiberarkmateriale ved at anbringe arkene og eventuelt dræneringsmedium og kerneunderstøtning liggende tæt ved siden af hinanden og korrugere og forme filtermediet på den sædvanlige måde. Den eneste faktiske forskel fra 5 den sædvanlige fremstillingsproces ligger i dannelsen af sidesømforseglingen. Fig. 5 til 8 i USA patentskrift nr. 4.184.966 viser trinene i dannelsen af sidesømforseglingen, idet det færdige filterelement opnås efter påsætning af endedækslerne.

10 Som vist i fig. 5 til 8 omfatter filterelementet ét ark af det fluorethylenpolymerbeklædte glasfiberfilterarkmateriale anbragt mellem den indre og ydre beklædning. Den af ark og beklædninger bestående kombination korrugeres i et større antal korrugeringer og enderne af kombinationen foldes 15 over og bringes sammen til en cylinder af den ønskede længde og diameter.

Sidesømforseglingen dannes ved at indsætte en T-formet understøtning i de sidste korrugeringer i filterar kmaterialet, så disse åbner sig ved enderne af de sidste 20 korrugeringer, så at de to endepartier er parallelle. En U-formet kanalstrimmel af fluorethylenpolymer indsættes over de to ender af filterarket. Mellemrummet mellem siderne af kanalstrimlen er lidt større end tykkelsen af de to tilstødende endepartier af filterarket. Følgelig 25 ligger de ydre overflader af de to endepartier af filterarket side om side med den indre overflade af kanalstrimlen.

Det samme er tilfældet for kanalstrimlen, som omslutter trådvævets ender.

Det er klart, at kanalstrimlen strækker sig fra ende 30 til ende af filterelementet.

Filterarket og trådvævet varmeklæbes nu til kanalstrimlen under dannelse af en lækagetæt forsegling.

Den sammensatte sømenhed anbringes mellem de opvarmede kæber eller plader i varmeforseglingsindretning af sædvan-35 lig art, og der tilføres varme og tryk for at danne sidesømforseglingen gennem kanalstrimlen til filterlaget,

O

14

DK 158565B

idet filterlaget under tryk bringes i kontakt med fluorethylenpolymerstrimlen, som nu er blødgjort ved tilførsel af varme gennem pladerne. Trykket, som påføres af pladerne, tvinger det smeltede fluorethylenpolymermateriale 5 til at gennemtrænge de åbne porer i filterarket og danne en væskeuigennemtrængelig forsegling, og når pladerne fjernes, og fluorethylenpolymeren igen størkner, er der dannet en sidesømforsegling med de forenede kanter af filterarket fuldstændig aflukket af strimlens U-bund.

10 I denne art sidesømforsegling optager selve for seglingen meget lidt af filterets overfladeareal, faktisk kun en del lig med bredden af kanalstrimlen, eftersom strimlen strækker sig udad fra filteroverfladen. Følgelig frembyder sidesømforseglingen en minimal hindring mod strømning af 15 fluidum fra det ydre til det indre af filtercylinderen.

Som kanalstrimmel og endedækselklæbemateriale kan en hvilken som helst termoplastisk fluorethylenpolymer anvendes såsom fluorethylen-propylen copolymer eller tidligere usintret polytetrafluorethylenfolie såsom de i 20 USA patentskrifterne nr. 3.953.566 og nr. 4.187.390 og japansk patentskrift nr. Showa 42-13560 omhandlede.

Efter fuldførelse af sideforseglingen skydes en indvendig kerne ind i rørets åbne midte, og endedækslerne påsættes, idet der anvendes samme metode. Skiven af 25 fluorethylenpolymer, valgfrit samme materiale som klæbestrimlen til sidesømforseglingen, gøres flydende. Alle kanterne af den ene ende af filtermaterialet og sidesømforseglingen indlejres så i den flydende flade i endedækslet under dannelse af en lækagetæt forsegling dermed, og hvis 30 plastmaterialet i sidesømforseglingen er det samme som plastmaterialet i skiven i endedækslet, dannes der efter hærdning af materialet en sammenhængende enhedsforseglingsstruktur .

Det flydende fluorethylenpolymermateriale gennem-35 trænger porerne i enderne af filtermaterialet, og når det flydende plastmateriale er blevet hærdet, er endedækslet

DK 158565B

O

15 klæbet til filteret med sidesømforseglingen som en integreret del af klæbningen. Proceduren kan så gentages ved påsætning af dækslet på den anden ende af filterelementet.

Denne fremgangsmåde er anvendelig til dannelse 5 af rørformede filterelementer af enhver udformning. Der anvendes naturligvis i hvert tilfælde en sidesømforsegling og endedæksler passende til udformningen af de rørformede filterelementer. Normalt foreligger filterelementerne i cylindrisk, korrugeret form, men fremgangsmåden er ligeledes 10 anvendelig til rørformede elementer af enhver tværsnitsudformning inklusive glatte, foldede, snoede og korrugerede trekantede, kvadratiske, rektangulære elliptiske og andre polygonale filterrør. Størrelsen og udformningen af korruger ingerne er, når det drejer sig om et korrugeret element, 15 ikke kritisk. Et hvilket som helst plastmateriale eller harpiksholdigt materiale eller et hvilket som helst metallisk materiale, der er modstandsdygtigt mod korrosive angreb og har et blødgøringspunkt over brugstemperaturen for polymerfilteret, kan anvendes til endedækslerne.

20 Rustfrit stål og polytetrafl orethylen foretrækkes.

Fremgangsmåden kan anvendes til rørformede filterelementer fremstillet af et, to, tre, fire, fem eller flere lag af filtermediet. Hvis materialet har utilstrækkelig stivhed til at være selvbærende, kan røret 25 gøres selvbærende ved indbefatning af en midterkerne eller understøtning såsom en fjeder eller et understøtningsrør af stift metallisk materiale eller stift plastmateriale for eksempel en perforeret metalkerne eller en gennemhullet plastkerne eller en fjeder af sædvanlig udformning.

30 Udvendige beklædningsunderstøtninger kan også anvendes.

En eventuel indvendig og/eller udvendig understøtning er normalt af en længde, der er i det væsentlige lig med længden af filterelementet, så at understøtningen og kanterne af filterelementet befinder sig i en i det 35 væsentlige flugtende pasning med endedasks lerne, når de klæbes dertil

O

16

DK 158565B

Endedækslerne kan fremstilles med passende hævede og forsænkede partier og åbninger for at imødekomme kravene til facon og strømning til enderne af filterunderstøtningen, og folderne er korrugeringer af filter-5 røret og i overensstemmelse med strømningskravene og de konstruktive krav til den filterenhed, i hvilken filterelementet skal anvendes.

Endedækslerne kan være af en hvilken som helst ønsket udformning, der svarer til filterrørets og 10 filterenhedens krav. Sædvanligvis vil mindst ét af endedækslerne være forsynet med en åbning til levering af filtreret fluidum fra eller ufiltreret fluidum til det indre af opbygningen. I mange tilfælde vil begge endedæksler være forsynet med åbninger, især når et antal 15 filterelementer skal forbindes med hinanden til dannelse af et langt rør.

Den klæbende kanalstrimmel kan have en samlet bredde passende til filterarkmaterialet. Et materiale med ru overflade vil være bredere end et glat materiale.

20 Sædvanligvis vil en kanalstrimmel med en bredde på fra 0,25 til 5 mm være tilfredsstillende.

Den klæbende kanalstrimmel kan have en hvilken som helst tværsnitsudformning omfattende ikke blot U--faconer med rundede kroppe, som danner kanalens sider, 25 men også kantede kanalfaconer såsom LJ -faconer og V-faconer og andre polygonale faconer.

30 35

Claims

1. Rørformet filterelement omfattende mindst ét lag af filterarkmateriale (1) formet i en i det væsentlige rørformet facon og med endedele af røret forseglet til ende- 5 dæksler (5,6) via en forsegling (16,17) af termoplastisk forbindelsesmateriale, hvorved enderne af filterrøret forsegles i en lækagetæt forsegling, og med de ydre overflader af endepartierne af filterarket (1) grænsende til og forenet med hinanden i en sidesømforsegling (2) ved hjælp af en 10 selvbærende kanalstrimmel (12,13;12') af termoplastisk forbindelsesmateriale, der omslutter de ydre endekanter af filterarket (1), idet kanalstrimmelen (12,13?12') er forbundet med de mod hinanden liggende overflader af filterarket (1) og derved forsegler kanterne af arket (1) i en lækagetæt 15 forsegling og forhindrer udslip af ufiltreret væske mellem enderne af filterarket (l) ved endedækslerne (5,6) og mellem kanterne af filterarket (1) ind i eller ud fra det rum, der er omsluttet af filterarket (1), og forhindrer forbipassage af ufiltreret væske fra den ovenstrøms til den nedenstrøms 20 side af filterarket, kendetegnet ved, at endedækslerne (5,6) er fremstillet af et ikke-termoplastisk materiale, at filterarkmaterialet omfatter glasfibre belagt med og forbundet med hinanden med en ikke-termoplastisk fluorethylenpolymer, og at det termoplastiske forbindelses-25 materiale i både forseglingen (16,17) og kanalstrimmelen (12,13;12') er et termoplastisk fluorethylenpolymermateriale.

2. Rørformet filterelement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det har endedækslerne (5,6) forbundet med enderne af filterrøret i en lækagetæt forsegling 30 via et lag af fluorethylenpolymer i en facon, der svarer til faconen af endedækslerne (5,6) i de partier, der støder op til enderne af filterrøret.

3. Rørformet filterelement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den forbindende kanalstrimmel 35 (12,13;12') i sidesømforseglingen (2) er af det samme termo plastiske fluorethylenpolymermateriale som materialet, der DK 158565B forbinder enderne af filterrøret med endedækslerne (5,6), og at det forbindende strimmelmateriale er integreret med materialet, der forbinder endedækslerne (5,6), og danner en forbindelse i ét stykke, 5

4. Rørformet filterelement ifølge krav 2, ken detegnet ved, at den forbindende kanalstrimmel (12,13;12') i sidesømforseglingen (2) og materialet, der forbinder enderne af filterrøret, er af det samme fluorethy-lenpolymermateriale som filterarket (l), og at forbindelses-10 materialerne er integrerede med filterarket (1) i forseglingerne og danner et sammenhængende filterelement i ét stykke.

5. Rørformet filterelement ifølge krav 2, k e n -detegnet ved, at laget af termoplastisk fluorethylenpolymer og kanalstrimmelen hver imprægnerer filterarkmate- 15 rialet (1), hvor de ligger an imod dette.

6. Rørformet filterelement ifølge krav 2, kendetegnet ved, at forbindelseslaget ved endedækslerne (5.6) og den forbindende kanalstrimmel (12,13;12’) hver omfatter fluorethylen-propylencopolymer. 20

7. Rørformet filterelement ifølge krav 2, ken detegnet ved, at forbindelseslaget ved endedækslerne (5.6) og den forbindende kanalstrimmel (12,13;12') hver omfatter polytetrafluorethylen.

8. Rørformet filterelement ifølge krav 2, k e n -25 detegnet ved, at fluorethylenpolymerbelægningen på filterarket (1) omfatter polytetrafluorethylen.

9. Rørformet filterelement ifølge ethvert af kravene 1 til 8, kendetegnet ved, at laget af filterark-materiale (1) er understøttet mellem en indre og ydre gennem- 30 hullet beklædning (7,8) af understøttende arkmateriale og har den indre overflade af endepartierne af filterarket (1) og den ydre overflade af endepartierne af den indre beklædning (8) grænsende til og forenet med hinanden i en sidesøm-forsegling (2) ved hjælp af en selvbærende, forbindende 35 kanalstrimmel (12,13;12') af termoplastisk fluorethylen-polymermateriale foldet over de forenede kanter af filter- DK 158565 B arket (1) og den indre beklædning (8), så at endekanteme deraf er omsluttet af kanalstrimmelen (12,13 ?12 *), idet kanalstrimmelen er forbundet med de tilstødende overflader og derved forsegler kanterne af de to ark (1,8) med hinanden 5 i en lækagetæt forsegling (2).

10. Rørformet filterelement ifølge krav 9, kendetegnet ved, at det har den indre overflade af endepartierne af den ydre beklædning (7) og den ydre overflade af endepartierne af filterarket (1) grænsende til og 10 forenet med hinanden i en sidesømforsegling (2) ved hjælp af en anden selvbærende, forbindende kanalstrimmel (13) af termoplastisk fluorethylenpolymermateriale indskudt derimellem, så at de ydre overflader af endekanterne af filterarket (1) er omsluttet af kanalstrimmelen (13), og de indre over-15 flader af endekanteme af den ydre beklædning (7) ligger an imod den ydre overflade af kanalstrimmelen (13), og at den første kanalstrimmel kun omslutter endekanteme af den indre beklædning (8) med den indre overflade af endekanterne af filterarket (1) liggende an imod den ydre overflade af den 20 anden kanalstrimmel (13), idet de to kanalstrimler (12,13) er forbundet med deres tilstødende overflader og derved forsegler kanterne af den indre og ydre beklædning (7,8) og filterarket (1) med hinanden i en lækagetæt forsegling (2).