NO131597B - - Google Patents

Description

Filterpatron samt framgangsmåte for dennes framstilling.

Oppfinnelsen angår filterpatroner samt

en framgangsmåte for framstilling av slike og mer spesielt filterpatroner av den art som omfatter en oppvikling av garn eller tråd, hvorimellom det er innlagt en skillevegg eller en matte av et filtermateriale.

Filterpatroner av denne type er hittil framstilt ved at man vikler opp en snor av

et tekstilmateriale på et perforert eller gjennomhullet metallrør på slik måte at det dannes ruteformete åpninger som går fra utsiden til innsiden av det dannete sylinderfilter. Disse åpninger er pyramide-formete slik at de avtar i dimensjoner henimot filterets koaksiale kjerne, slik at åpningene mellom snorene eller strengene er smalere nær sentrum enn ved omkretsen av det fullførte filter.

Under oppviklingene av strengene flosses strengematerialet opp for å få fram fibre som går tvers over åpningene mellom strengene. Disse flossete fibre vil bare være understøttet i den ene ende i enkelte til-feller, og deres tetthet avhenger av den mengde stoff som kan nappes ut av selve strengene. Filtreringen utføres ikke av strengene selv, men av de utkjemmete eller oppflossete fibre som går tvers over de ruteformete åpninger mellom strengene. Når filteret torukes til oljefilter vil oljen i alminnelighet gå fra utsiden til innsiden og tømmes ut fra den midtre kjerne i fil-terspolen.

Oppfinnelsens generelle formål er å skaffe en forbedret filterpatron.

Filterpatronen ifølge oppfinnelsen omfatter et flertall på kryss- og tvers gående lagviklinger av strenge- eller snorformet materiale som oppvikles med aksiell innbyrdes avstand mellom snorene, slik at det dannes radielle passasjer fra patronens innside til yttersiden, og filterpatronen ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at filterpatronens filtermateriale er anordnet som særskilte lag eller anbringes mellom lagene av viklingene av snor- eller strengematerialet, slik at det dannes filtrerende barrierer tvers over passasjene.

Oppfinnelsen omfatter også en ny framgangsmåte hvormed et filter ifølge oppfinnelsen kan framstilles på en meget effektiv og rimelig måte. Mens det hittil har vært nødvendig å flosse opp filtermateriale for å tilveiebringe den filtrerende virkning eller å anvende fiberaktig materiale som pakker inn i mapper e. 1., kan man med framgangsmåten ifølge oppfinnelsen framstille slike filtere på en meget enkel måte som likevel skaffer et filter med lengre levetid. Framgangsmåten karakteriseres ved at filtermateriale anbringes kontinuerlig og atskilt fra snorviklingene fra et særskilt forråd under påviklingen av

snorene inn mellom disse viklingene, slik

at det herved dannes filtrerende barrierer eller broer tvers over passasjene.

Filterpatronen ifølge oppfinnelsen med-fører en rekke fordeler sammenlignet med tidligere kjente filterpatroner av denne art, og nedenfor skal omtales noen av disse fordeler.

Med den foreliggende konstruksjon kan der tilveiebringes et kontinuerlig ark, en skillevegg eller matte av filtermateriale, i motsetning til de tidligere, konsollaktig an-'bragte fibre som fremkammer ved opp-flossing av garnet.

Det er ikke nødvendig å forringe garn-diameteren ved å bruke en del av snoren til å lage de fibre som utgjør filtermaterialet, så mengden av fibrøst eller filtermateriale kan bestemmes uavhengig av dimen-sjonen på. de strenger som brukes. Dette vil si at man til viklingen kan bruke en forutbestemt type snor eller garn som ikke blir forandret, og også en forutbestemt mengde fibermateriale til filtreringsøyemed. Denne mengde vil da ikke være avhengig av det kvantum som kan kjemmes eller nappes ut av selve garnet, men den kan bestemmes uavhengig.

Materialet til fremstilling av garnet og til filterdannelsen kan velges uavhengig av hinannen, og man kan bruke en slags materiale til ett av elementene og et annet slags for det andre, om man så ønsker. Dette tillater bruk av et garn til lavere pris, om man vil, og bruk av substanser som kan ha egenskaper som garn ikke har. Man kan for eksempel bruke strenger av glass, aluminium eller kobber istedenfor garn. Slike stoffer kan under de nåværende forhold ikke brukes, fordi de ikke kan flosses, opp. Glass kan for eksempel brukes enten til garnet- eller til filtermateriale, eftersom glasstrenger-, tråder eller endog fiber kan vikles på samtidig med oppviklingen av hovedtråden eller bærematerialet.

Filtere.t kan også. lages av diverse> stoffer såsom ull og homull, idet det ene av disse kan brukes, som. bærende, snor og det annet til filtermateriale. Det er blitt fun-net at hvis der brukes to, forskjellige materialer får man ofte bedre resultater. Det er mulig de to materialer bærer motsatte ledninger, og det. ene kan oppfange og. holde positivt ladede partikler-, mens det annet vil holde tilbake de negative.

Det er også mulig å bruke filamenter av magnesium eller annet stoff som kan ha en nøytraliserende virkning på syrene i oljen eller annet som skal filtreres. Aluminium kan brukes- til å motvirke en basisk eller alkalisk tilstand. Disse filamenter kan legges; inn i mellom det bærende garn samtidig som. det fibrøse- filtermateriale legges på..

Bæregarnet eller strengen kan være av enhver ønsket dimensjon, og eftersom det ikke -behøver å flosses opp, kan det være av hård legning så der fremkommer mere fil-terareal enn det kan kan få hvis der brukes garn som må flosses opp for å tilveiebringe filtermaterialet.

Man kan bruke glass enten til snoren e,ller til filtermaterialet, for man kan kaste glassfiber på de oppviklede glasstråder for å lage filtermateriale, og dermed kan der lages et filter med stor holdbarhet.

Enn videre kan de fibre som legges på som filtermateriale være av enhver ønsket lengde, aftersom lengden ikke er begrenset til det som kan nappes ut av selve snorene. En lang fiber har den fordel at den kan væ-re opplagret i begge ender, så den ikke bare er konsollaktig oppstøttet slik som når fibrene nappes løs fra strengene.

Den foreliggende oppfinnelse gir et

.nytt og forbedret væskefilter og en ny og forbedret fremgangsmåte til å lage et væskefilter. Væskefilteret består av et legeme som er lagt på en sylindrisk kjerne forsynt med åpninger, idet dette legeme er

dannet, av snorer som er viklet, opp på kjernen så der fremkommer pyramideformede åpninger imellom dem, og disse åpninger er dekket av filtermateriale. Filtermaterialet 'består av et stoff som er forskjellig fra det som er brukt til de oppviklede snorer eller filterlegemet. Filtermediet utgjør en matte, en skillevegg eller et lag av filtermateriale; som er pålagt uavhengig av, med samtidig med viklingen av garnet eller snorene som danner filterlegemet. Et annet trekk ved oppfinnelsen er å frem-skaffe et, væskefilter av den beskrevne ty-pe,, hvor der sammen med filtermaterialet og iden oppviklede snor som bærer dette kan- brukes tråder eller filamemter av et metallisk materiale som kan tj ene til å nøy-tralisere syren i den væske som skal filtreres, eller tjene andre formål.

For å lette forståelsen av fremstillingen gis den følgende detaljerte beskrivelse under henvisning- til de ledsagende tegnin-ger hvor: fig. 1 er en skjematisk fremstilling som viser den nye fremgangsmåte til fremstilling av et væskefilter;

fig. 2 er en del av et oppriss, med et

stykke 'borttatt, av det ferdige, filter;

fig. 3 er et oppriss av et kort stykke av en strimmel som kan plukkes itu eller kardes oppfor å. lage-filtermateriale-;

fig. 4 er en skjematisk fremstilling i lik-het med fig. 1, som viser en annen fremgangsmåte til å lage et filter;

fig. 5 er et oppriss av et filter under fremstilling, som viser filtret slik det er under et visst trin i fremstillingen;

fig. 6 er en del av et oppriss av det ferdige filter;

fig. 7 er et grunnriss av et kort stykke filtermateriale som kan brukes i det filter som er vist i fig. 4 til 6;

fig. 8 viser ennu en fremgangsmåte til å lage et filter innen rammen av den foreliggende oppfinnelse;

fig. 9 er et bruddstykke av et oppriss som viser hvordan filtret ser ut under fremstillingen;

fig. 10 er et bruddstykke av et oppriss av det ferdige filter;

fig. 11 viser ennu en måte til fremstilling av et filter;

Fig. 12 er et oppriss av det ledeapparat som brukes, og

fig. 13 er en fremstilling av et forstør-ret bruddstykke av det ferdige filter.

Som det fremgår av fig. 2 på tegningene, kan filtret legges på eller vikles på en sylindrisk metallisk kjerne 10 med per-foreringer 11, eller en porøs kjerne. Som vist ved 12 vikles en streng eller snor som kan være av garn, på kjernen, først i den ene retning og så i den annen, så at der mellem de kryssende snorer er åpninger som går fra filterets ytre periferi til kjernen. Det er klart at når viklingen øker i diameter på kjernen vil de ruteformede rom mellem strengene bli lengre hva angår deres dimensjoner rundt filtrets omkrets, og følgelig vil de pyramider som dannes mellem strengene fra den ytre overflate smalne innover.

Mellem strengene eller snorene 12 legges en matte eller en skillevegg 13 som filtermateriale, fortrinnsvis bestående av relativt lange fibre av et filtrerende stoff, idet fibrene bæres av snorene eller strengene og går fra den ene til den annen av disse så at de blir understøttet i begge ender.

En måte til å lage et filter ifølge oppfinnelsen er vist på fig, 1, hvor den filterpatron som er betegnet med A blir lagt på kjernen 10. Det vil fremgå at den sistnevnte ved hjelp av passende utstyr (ikke vist) dreies i pilens retning. Omdreiningen kan ha enhver hastighet som er passende for effektivt arbeide, for eksempel en hastighet på omkring 1000 omdreininger pr. minutt. Den snor eller det garn 14 som utgjør; selve filterlegemet tilføres fra en spole eller annen tilførselskilde 15 og går gjennem et ledeapparat 16 og mellem et par fukteruller 17 og 18 som dukker ned i en panne eller et traug 19 for at snoren eller garnet kan legges på filterpatronen i en passende tilstand.

Fra fukterullene går garnet gjennem et strammeapparat 20 av enhver vanlig form

for å holde garnet under en passende

stramming. Et tverrgående ledeapparat 21

dirigeres av en roterende kamskive 22 for å få dette apparat til å gå frem og tilbake langs patronen A i en retning parallell med dens akse så at garnet legges skrueformig opp på patronen. Man vil innse at ved den ytre ende er dette ledeapparat forsynt med en gaffel eller åpning 23 til å oppta trå-den 14.

Som før nevnt legges filtermaterialet på filtret eller patronen uavhengig av snoren 14. Som vist kan dette stoff tilføres i

form av en løs strimmel 24 av relativt lange

fibre, som vist i fig. 3. Denne strimmel kan ha form som et løst lett rep eller en streng,

som vist, og kan vikles ut fra forrådet i be-holderen 25. Strimmelen går over en leder

26 og gripes av en klededekket valse 27 som

fører den til en kledd sylinder eller karde-valse 28.

Valsen 27 kan drives med relativt lav hastighet, for eksempel to omdreininger i

minuttet, mens kardesylinderen 28 går hur-tig, undertiden helt opp til ca. 10 000 omdreininger pr. minutt. Sistnevnte valse er

innkapslet i en hylse 29 som er åpen i sin

forreste ende og nær filtret eller patronen A, som angitt ved 30, så at de fibre som kardes løs fra strimmelen 24 vil avleires på

strengene mens de legges i patronen eller

filterlegemet. En bakre del av hylsen 29 kan strekke seg ut over matevalsen 27, som vist ved 31, for å omslutte sistnevnte valse og

hindre enhver tilbøyelighet hos fibrene til

å føres bakover. Man vil innse at hastig-heten hos kardevalsen eller sylinderen 28 vil være stor nok til å kaste fibrene mot

patronen A, men hvis man ønsker det, kan

man toruke en luftstrøm eller blåser til

vakuum ved filtret for å dra det kardede materiale henimot viklingene på patronen.

Den strimmel 24 som brukes kan være av ethvert ønsket materiale som kan kardes, og det kan være forskjellig fra det som er brukt i snoren eller strengen 14. Siden disse fibre kastes på patronen mens garnet vikles opp, vil de bli holdt fast av dette, og eftersom det, fortrinnsvis brukes lange fibre vil disse' spennes over åpningene mellem gamtrådene-.. Om så ønskes kan man imidlertid innføre et passende klebemiddel i trauget 19 for å få fibrene til å klebe seg til garnvindingene.

I fig. 4 til 6 på tegningene er vist et

filter og en fremgangsmåte til å lage det hvor et bånd av fibrøst filtermateriale vik-

les opp på spolen samtidig med garnvinnin-

gen, så det gir en kontinuerlig innpakning på og i hvert påfølgende lag av garnet. Som vist på fig. 4 i tegningene vikles garnet 14

opp på patronen A fra en tilførselsspole 15

ved hjelp av et tverrgående ledeapparat 21

og en dirigerende kamskive 22 som før. Samtidig som denne vikling legges på til-

føres et flatt, båndlignende stoff 35 fra en tilførselsspole 36 og vikles på og mellem hvert påfølgende lag av garnet 14 på patronen. Båndet 35 ledes av et tverrgående ledeapparat 37, som dirigeres av kamskiven 38. Patronen A må naturligvis som før drei-

es med den riktige hastighet.

Båndet 35 kan bestå av et bånd av parallelle filamenter slik som vist i fig. 5,

og dette bånd blir spiralformig viklet opp på patronen så der fremkommer efter hinannen følgende lag av filtermateriale. Fila-mentene kan være av ethvert ønsket materiale hva enten de kan kardes eller ikke, og naturligvis også av samme art eller forskjellig fra garnet 14. En liten del av den ferdige filterpatron er vist ved 39 på fig. 6.

Istedenfor å være laget av et bånd av parallelle filamenter som vist i fig. 5 kan båndet bestå av en strimmel vevet eller ikke-vevet stoff, som vist ved 40 i fig. 7,

eller det kan være et nettverk av ikke ori-enterte fibre som danner et relativt bredt bånd som kan legges på som beskrevet. Hvis det legges på som en gruppe strenger eller filamenter, kan disse om man ønsker være fine glassfibre, mens bæregarnet kan være av ethvert passende materiale.

På figurer 8 til 10 vises en videre modi-fikasjon av oppfinnelsen, hvor der som før brukes et garn 14, og hvor likeledes en strimmel 24 kardes opp av valsen 28 og kastes på patronen, alt som beskrevet i for-bindelse med fig. 1.

I dette tilfelle blir imidlertid et flertall

av parallelle metalltråder 42, tilført fra spo-

len 43, viklet rundt patronen ved hjelp av det tverrgående ledeapparat 44 med kam-

skive 45. Disse trådene kan være av ethvert ønsket metallisk materiale, for eksempel magnesium for å tilveiebringe en nøytrali-serende virkning på eventuell syre som kan være i den væske som skal filtreres, eller aluminium for å motvirke en basisk til-

stand. På figur 9 vises en delvis fullført

patron som er laget efter denne fremstil-lingsmåte, som viser leggningen av garnstrengene 14, filterfibrene som er kardet fra strimmelen 24, og gruppen av metalltråder 42. En seksjon av den ferdige patron er vist i fig. 10.

Den fremgangsmåte som vises i fig. 11

til 13 kan .brukes istedenfor den metode som er vist i fig. 4 til å legge på et flertall av filamenter eller strenger som filtermateri-

ale. I dette tilfelle har det tverrgående ledeapparat den form som er vist ved 46, som er forsynt med en relativt stor åpning 47 for garnstrengen 14 og et flertall små åpninger 48, hvorav der er flere på hver side av åp-ningen 47 hvorigjennem føres de fine file-menter av filtermaterialet. I dette tilfelle vil et antall av de sistnevnte filamenter bli lagt på hver side av en av strengene 14 ved hver omdreining av patronen, og ved den påfølgende vikling vil tomrommet mellem to nærliggende garnstrenger i det vesent-

lige bli fylt.

Som vist i fig. 13 vil der, når patronen

lages på denne måte, bli en åpning i radiell retning mellem filamentlagene av filtermateriale, på grunn av at garnstrengene har en større diameter enn filtermaterialets strenger.

Når man arbeider efter denne modifi-kasjon av oppfinnelsen kan filtermaterialet bestå av adskilte filamenter som vist, eller det kan være laget av et hulromfylt nett-

verk av fibre i båndform som går gjennom spalter på hver side av garnåpningen 47 istedenfor gjennom de fine åpninger 48 som vist.

Claims (6)

1. Viklet rørformet filterpatron omfat-

tende et flertall på kryss og tvers gående lagviklinger av snor- eller strengeformet materiale, som oppvikles med aksiell innbyrdes avstand mellom snorene, slik at det dannes radielle passasjer fra patronens innerside til yttersiden, karakterisert ved at filtenpatronens filtermateriale (24) er anordnet som særskilte lag eller anbragt mellom lagene av viklinger av snor- eller strengemateriale (12), slik at det dannes filtrerende barrierer tvers over passasjene.

2. Filterpatron som angitt i påstand 1, karakterisert ved at filtermaterialet omfatter fibrøst materiale som fortrinnsvis foreligger i form av ørsmå fibre.

3. Filterpatron som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at filtermaterialet foreligger i form av et tilnærmet kontinuerlig filament eller i form av et tilnærmet kontinuerlig vevet, eller ikke vevet fibrøst matteformet eller båndf ormet materiale.

4. Filterpatron som angitt i hvilken som helst av foregående påstander, karakterisert ved at viklinger av materiale forskjellig fra strenge-eller snormaterialet og fra filtermaterialet anordnes mellom filtermateriale og den aksielt sett neste på-følgende vikling av strenge- eller snormate-riale.

5. Filterpatron som angitt i påstand 4, karakterisert ved at det forskjellige materiale er metallisk.

6. Fremgangsmåte for fremstilling av en viklet rørformet filterpatron, som angitt i påstand 1, hvorved en snor eller et strengeformet materiale (12) påvikles en kjerne med aksiell innbyrdes avstand i et flertall lag med et kryss- og tversmønster, på slik måte at kryss- og tverrmønsteret eller rute-mønsteret har radielle åpninger som strek-ker seg mellom patronenes inn- og utside, karakterisert ved at filtermaterialet (24) anbringes kontinuerlig og atskilt fra snorviklingene fra et særskilt forråd under påvikllngen av snorene inn mellom disse viklingene, slik at det herved dannes filtrerende barrierer eller broer tvers over passasjene.