PL188901B1 - Element filtracyjny ze spiekanych cząstek tworzywa sztucznego - Google Patents

Abstract

1. Elem ent filtracyjny ze spiekanych czastek two- rzywa sztucznego, majacy w zasadzie ksztalt waskiej, pustej skrzynki z dw iem a duzym i, biegnacym i zygzakowato lub faliscie, pierwszym i scianam i bocznym i, dwiem a waskimi, drugimi scianam i bocznym i, które lacza ze soba pierwsze sciany boczne, zam knietym dnem i lezaca naprzeciw niego, otwarta powierzchnia, przy czym w zniesienia i doliny pierw- szych scian bocznych biegna w kierunku od dna do otwartej powierzchni, przy czym na dnie znajduje sie stopa, zas na otwartej powierzchni glow ica do zam ocowania, która jest podluzna i stanowi co najmniej jeden pasaz przeplywowy, znam ienn y tym , ze elem ent filtracyjny (1) m a dw ie, polaczone ze so b a polow y (37; 3 9 ), z których kazda zawiera jedna z pierwszych scian bocznych (7), a glow ica (5) i stopa (3) sa odlane z zyw icy syntetycznej, przy czym glow ica jest odlana na pierwszych (7) i drugich scianach bocznych (33) tak, ze obej- muje pierwsza czescia (23) swojej w ysokosci pierwsze (7) i drugie sciany boczne (33) od zewnatrz, zas druga czescia (25) swej w ysokosci wystaje poza pierwsze (7) i drugie sciany boczne (33) i oslania ich ko nce (2 7 ) oraz glow ica (5) w dru- giej czesci (25) swej w ysok osci, w co najmniej jednym pasazu przeplywowym (19), tworzy korzystne dla przeplywu przejscie (31) z ograniczonej zygzakow ato lub faliscie przestrzeni (17) pom iedzy obiem a pierwszym i scianam i bocznymi (7) do w zasadzie prostokatnego przekroju przeplywowego. F IG .1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest element filtracyjny ze spiekanych cząstek tworzywa sztucznego.

Chodzi tu zwłaszcza o element filtracyjny mający w zasadzie kształt wąskiej, pustej skrzynki z dwiema dużymi, biegnącymi zygzakowato lub faliście, pierwszymi ścianami bocznymi, dwiema wąskimi, drugimi ścianami bocznymi, które łączą ze sobą pierwsze ściany boczne, zamkniętym dnem i leżącą naprzeciw niego, otwartą powierzchnią, przy czym wzniesienia i doliny pierwszych ścian bocznych biegną w kierunku od dna do otwartej powierzchni, zaś na otwartej powierzchni znajduje się głowica do zamocowania, która jest podłużna i stanowi co najmniej jeden pasaż przepływowy.

Z niemieckiego zgłoszenia patentowego nr DE 42 1 529 Al znany jest tego typu element filtracyjny, którego głowica składa się ze spiekanych cząstek tworzywa sztucznego. Tego typu elementy filtracyjne, zwane również kieszeniami filtracyjnymi lub płytkowymi elementami filtracyjnymi, nadają się w ogólności do oddzielania cząstek z filtrowanych, płynnych lub gazowych mediów. Do szczególnie korzystnych dziedzin zastosowania należy oddzielanie cząstek substancji stałych z mediów gazowych, jak gazy spalinowe lub powietrze, oraz oddzielanie cząstek substancji stałych z cieczy lub kropelek cieczy, jak woda lub olej.

Zazwyczaj elementy filtracyjne stosuje się w urządzeniach filtracyjnych, zaś filtrowane medium może przepływać przez urządzenie filtracyjne od strony gazu surowego przez boczne ściany elementu filtracyjnego do jego pustego wnętrza i stamtąd przez pasaż przepływowy głowicy na stronę gazu oczyszczonego. Strona gazu surowego i strona gazu oczyszczonego, charakteryzujące urządzenie filtracyjne, są przy tym oddzielone od siebie przegrodą ustawioną w urządzeniu filtracyjnym w zasadzie poprzecznie względnie poziomo tak, że strona gazu oczyszczonego znajduje się nad stroną gazu surowego. Elementy filtracyjne są zamocowane w pozycji „wiszącej” na przegrodzie za pomocą głowicy. Zazwyczaj kilka elementów filtracyjnych jest umieszczonych jeden za drugim tak, że ich duże, pierwsze ściany boczne są ustawione płaszczyznami wyznaczającymi główny wymiar w pewnym odstępie i w zasadzie równolegle względem siebie.

Głowice elementów filtracyjnych są zaopatrzone w blachę mocująco-usztywniającą która nadaje im wystarczającą wytrzymałość, umożliwiającą mocowanie na głowicach. Poza tym w urządzeniach filtracyjnych w obszarze dna elementów filtracyjnych umieszczona jest podpora, podtrzymująca dodatkowo elementy filtracyjne za pomocą, listwy przyściennej zamocowanej na dnie. W praktyce listwa przyścienna jest masywną listwą usztywniającą która na swym dolnym końcu ma otwarty do góry ceownik, zaś na swym górnym końcu jest wklejona w dno elementu filtracyjnego.

Blacha mocująco-usztywniająca na głowicy elementu filtracyjnego i dodatkowe podparcie elementu filtracyjnego od dołu w urządzeniu filtracyjnym są niezbędne, aby element filtracyjny mógł wytrzymać obciążenia w czasie pracy. Właśnie w obszarze głowicy element filtracyjny jest poddawany dużym obciążeniom, wynikającym z ciężaru samego elementu filtracyjnego i wywoływanym podczas pracy. Elementy filtracyjne są przy tym, w określonych odstępach czasowych lub po osiągnięciu zadanej różnicy ciśnień na elemencie filtracyjnym, oczyszczane za pomocą uderzenia sprężonego powietrza, skierowanego przeciwnie do normalnego przepływu przez filtr, co sprawia, że cząstki, które osadziły się po stronie gazu surowego, są odrywane od powierzchni filtru i spadają w urządzeniu filtracyjnym w dół, skąd można je usunąć. Oczyszczanie to wywołuje drgania, względnie dodatkowe, wywołane uderzeniem oczyszczającym, obciążenia elementu filtracyjnego.

Dotychczas w odniesieniu do elementów filtracyjnych ze spiekanych cząstek tworzywa sztucznego panowało przekonanie, że jednoczęściowe wytwarzanie głowicy z pozostałą częścią elementu filtracyjnego prowadzi do uzyskania optymalnych rezultatów, zarówno ze względów wytrzymałościowych, jak też z uwagi na racjonalność technologii. Niekorzystny był jednak fakt, że wytwarzanie to wymagało użycia stosunkowo skomplikowanych form, element filtracyjny wymagał zaopatrzenia w dodatkowe części usztywniające, zaś zwłaszcza w przypadku dłuższych elementów filtracyjnych konieczne było dodatkowe podparcie na stopie elementów filtracyjnych w urządzeniu filtracyjnym.

188 901

Celem wynalazku jest zaproponowanie elementu filtracyjnego, który jest łatwy do wykonania, nie wymaga zastosowania dodatkowych części usztywniających, a ponadto wykazuje wystarczającą wytrzymałość.

Według wynalazku zadanie to rozwiązano za pomocą elementu filtracyjnego, charakteryzującego się tym, że ma dwie, połączone ze sobą, połowy, z których każda zawiera jedną z pierwszych ścian bocznych, że na dnie jest odlana stopa z żywicy syntetycznej, że głowica jest z żywicy syntetycznej i jest odlana na pierwszych i drugich ścianach bocznych tak, że obejmuje pierwszą częścią swojej wysokości pierwsze i drugie ściany boczne od zewnątrz, zaś drugą częścią swej wysokości wystaje poza pierwsze i drugie ściany boczne, osłaniając ich końce, oraz że głowica w drugiej części swej wysokości, w co najmniej jednym pasażu przepływowym, tworzy korzystne dla przepływu przejście z ograniczonej zygzakowato lub faliście przestrzeni pomiędzy obiema pierwszymi ścianami bocznymi do w zasadzie prostokątnego przekroju przepływowego.

Korzystnie na głowicy ukształtowane są elementy mocujące i/lub rowek dla uszczelki.

Korzystnie głowica w widoku z góry w kierunku dna ma podłużny kształt o równoległych w zasadzie względem siebie, długich ścianach bocznych, wspartych o siebie za pomocą co najmniej jednej poprzecznej ściany usztywniającej.

Korzystnie zygzakowaty lub falisty kształt pierwszych ścian bocznych stanowi swoje lustrzane odbicie względem płaszczyzny symetrii pomiędzy pierwszymi ścianami bocznymi.

Korzystnie obszary pierwszych ścian bocznych są połączone ze sobą pomiędzy drugimi, wąskimi ścianami bocznymi za pomocą żeber łączących.

Korzystnie poprzeczna ściana usztywniająca głowicy jest umieszczona tam, gdzie znajduje się również żebro łączące między pierwszymi ścianami bocznymi.

Korzystnie żebra łączące między pierwszymi ścianami bocznymi są rozmieszczone w zasadzie regularnie, zaś odstęp pomiędzy nimi stanowi od około 0,9 do 1,4 grubości elementu filtracyjnego.

Korzystnie element filtracyjny w przekroju pomiędzy głowicą i stopą ma w zasadzie kształt podłużnego prostokąta o wzdłużnej osi, zaś ukształtowane zygzakowato, pierwsze ściany boczne mają połączone ze sobą naprzemiennie pierwsze i drugie odcinki, przy czym pierwsze odcinki ścian są w zasadzie prostopadłe do kierunku wzdłużnego, zaś drugie odcinki ścian są nachylone pod kątem ostrym do pierwszych odcinków ścian.

Korzystnie kąt między pierwszymi i drugimi odcinkami ścian leży pomiędzy około 20 i 50°, korzystnie pomiędzy około 25 i 40°.

Korzystnie na napływowej stronie elementu filtracyjnego umieszczona jest powłoka o drobnych porach.

Prostota wytwarzania elementu filtracyjnego według wynalazku przejawia się tu z jednej strony we włączeniu dwóch połówek ze spiekanych cząstek tworzywa sztucznego, z których każda zawiera jedną z pierwszych ścian bocznych, we właściwy obszar filtracyjny, co sprawia, że przy użyciu tylko jednej formy do spiekania można wytwarzać elementy filtracyjne o znacznie różniących się wymiarach. Połowy należy jedynie przyciąć na odpowiedni wymiar z płytowego, z grubsza rzecz biorąc, tworu ze spiekanych cząstek tworzywa sztucznego. Nieoczekiwanie okazało się, że łącząc niestabilne połowy można otrzymać w efekcie wyjątkowo stabilne elementy filtracyjne. Bezpośrednie odlewanie głowicy i stopy z żywicy syntetycznej w dwóch, połączonych ze sobą połowach przynosi dalsze oszczędności, ponieważ żywica syntetyczna również bez dodatkowych elementów usztywniających wykazuje wystarczającą wytrzymałość.

Wiadomo, że żywica syntetyczna ma większą wytrzymałość niż porowate spiekane tworzywo sztuczne. Decydujące o dobrej wytrzymałości całego elementu filtracyjnego jest jednak, przy wytwarzaniu głowicy oddzielnie od reszty elementu filtracyjnego, przejście od ścian bocznych do głowicy. Według wynalazku ściany boczne są w swej górnej części, zarówno od strony zewnętrznej, jak też od końca, zamknięte w syntetycznej żywicy głowicy. Zapewnia to wyjątkowo dużą powierzchnię połączenia pomiędzy obydwoma materiałami. Korzystnie żywica syntetyczna, wnikająca w porowaty materiał przy powierzchniach połączenia, daje w efekcie łagodne przejście pomiędzy żywicą i materiałem spiekanym, co szczególnie dobrze spełnia wysokie wymagania wytrzymałościowe. Poza tym korzystne dla przepływu przejście,

188 901 od zygzakowato lub faliście ograniczonej przestrzeni pomiędzy obiema pierwszymi ścianami bocznymi do w zasadzie prostokątnego przepływu w głowicy, jest również w stanie optymalnie przenosić siły ze ścian bocznych na głowicę we wszystkich obszarach pierwszych ścian bocznych, co ma dodatkowy pozytywny wpływ na wytrzymałość.

Okazało się, że podparcie w obszarze przyściennym w elementach filtracyjnych według wynalazku nie jest konieczne nawet wówczas, gdy są one stosunkowo długie. Poza tym nieoczekiwanie okazało się, że elementy filtracyjne są na tyle stabilne, że można je zamontować również w tych urządzeniach filtracyjnych, których przegroda, inaczej niż w konwencjonalnych urządzeniach filtracyjnych, jest ustawiona w korpusie nie poprzecznie, lecz pionowo. Elementy filtracyjne znajdują się wówczas w pozycji montażowej, w której w porównaniu do pozycji wiszącej są obrócone o 90°, patrząc w kierunku jednej z dużych pierwszych ścian bocznych. Również w tej pozycji montażowej mocowanie elementów filtracyjnych odbywa się na głowicy, zaś element filtracyjny wchodzi swobodnie w strefę gazu surowego w urządzeniu filtracyjnym. Oczywiste jest, że na element filtracyjny działają tutaj szczególnie duże siły, ponieważ poza zwykłymi siłami rozciągającymi występują także obciążenia związane z momentami.

Odlewanie głowicy zapewnia stosunkowo dużą, swobodę jej kształtu i umożliwia wytwarzanie głowicy bez jakiejkolwiek obróbki wykańczającej. Tylko tak można przykładowo już przy odlewaniu uzyskać gładką powierzchnię uszczelnienia, nie wymagającą żadnej obróbki wykańczającej, ponadto przy wytwarzaniu głowicy można również jednocześnie wylewać lub zalewać elementy mocujące, jak otwory i inne do mocowania na przegrodzie i/lub rowek dla uszczelki. Istnieje również możliwość umieszczenia pomiędzy, w zasadzie równoległymi, długimi ścianami bocznymi głowicy poprzecznych ścian usztywniających, umieszczonych bezpośrednio przy pierwszych dużych ścianach bocznych. W znanych elementach filtracyjnych natomiast potrzebna jest obróbka wykańczająca przed przytwierdzeniem blachy mocuj ąco-usztywniającej.

Korzystnie obszary pierwszych ścian bocznych są połączone ze sobą pomiędzy drugimi, wąskimi ścianami bocznymi. Korzystnie połączenie jest usytuowane tam, gdzie zygzaki lub fale obu pierwszych ścian bocznych znajdują się bliżej siebie. Połączenie można umieścić w kilku lub wszystkich zygzakach lub falach. Połączenie można zrealizować za pomocą żeber łączących, które wystają z pierwszych ścian bocznych. Korzystne, jednak niekonieczne, połączenie między głowicą i stopą elementu filtracyjnego jest ciągłe. To połączenie między dużymi ścianami bocznymi na kształt wzajemnego podparcia znacznie zwiększa stabilność elementu filtracyjnego. Obniża to tendencję dużych ścian bocznych do drgania przy czyszczeniu. Zwłaszcza dla montażu w urządzeniach filtracyjnych z pionową przegrodą, to znaczy dla ,,r^c^t^o’wi^nia bocznego”, szczególnie korzystne okazało się, jeżeli połączenia między pierwszymi ścianami bocznymi są rozmieszczone w zasadzie regularnie, zaś odstęp pomiędzy nimi wynosi od około 0,9 do 1,4 grubości elementu filtracyjnego (mierzona przy głowicy pomiędzy zewnętrznymi powierzchniami pierwszych ścian bocznych). Pozwala to na szczególnie korzystne rozłożenie obciążeń związanych z momentami, jakie występują przy bocznym zamocowaniu elementu filtracyjnego, na mniejsze, w przekroju prostokątne obszary filtru. Wówczas szczególnie korzystne jest umieszczenie poprzecznych ścian usztywniających głowicy co najmniej w części połączeń pomiędzy pierwszymi ścianami bocznymi. Dzięki temu również w obszarze połączenia siły rozciągające i ściskające mogą być wprowadzane do głowicy filtru.

Szczególnie korzystny, zwłaszcza dla montażu bocznego, okazał się element filtracyjny, który w przekroju pomiędzy głowicą i stopą ma w zasadzie kształt podłużnego prostokąta o wzdłużnej osi, zaś ukształtowane zygzakowato, pierwsze ściany boczne mają pierwsze 1 drugie odcinki, przy czym pierwsze odcinki ścian są w zasadzie prostopadłe do kierunku wzdłużnego, zaś drugie odcinki ścian są nachylone pod kątem ostrym do pierwszych odcinków ścian. Zwłaszcza zaś nachylone pod kątem ostrym do pierwszych odcinków ścian, drugie odcinki ścian mogą przebiegać od wewnętrznych obszarów końcowych pierwszego odcinka ściany do zewnętrznych obszarów końcowych następnego odcinka ściany.

Możliwe jest również rozwiązanie, w którym pomiędzy pierwszymi i drugimi odcinkami ścian biegną dodatkowe dalsze odcinki ścian, na przykład w zasadzie prostopadłe do pierwszych odcinków ścian, to znaczy równoległe do kierunku wzdłużnego. Ze względu na

188 901 stabilność może być korzystne rozmieszczenie pierwszych odcinków ścian w zasadzie w jednakowym odstępie. Taki element filtracyjny może być zamontowany również w pozycji wiszącej. Jednak konfiguracja taka, która w przekroju ma kształt zbliżony do choinki, zapewnia zwłaszcza w odniesieniu do bocznego zamocowania wyjątkowo dużą wytrzymałość dzięki stosunkowo ostremu kątowi pomiędzy pierwszymi i drugimi odcinkami ścian oraz dzięki w zasadzie prostopadłym do osi wzdłużnej, pierwszym odcinkom ścian.

Okazało się, że przy strukturze choinkowej szczególnie korzystne są kąty między pierwszymi i drugimi odcinkami ścian, wynoszące od około 20 do 50°, korzystnie od około 25 do 40°.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia element filtracyjny z pionową przegrodą, fig. 2 - element filtracyjny w przekroju II-II z fig. 1, i fig. 3 przedstawia element filtracyjny w przekroju III-III z fig. 1.

Na figurze 1 ukazany jest element filtracyjny 1 ze stopą 3 i głowicą 5, widziany w kierunku jednej z dwóch dużych, biegnących zygzakowato lub faliście, pierwszych ścian bocznych 7. Wąskie, drugie ściany boczne 33 łączą z boku ze sobą pierwsze ściany boczne 7 tak, że powstaje skrzyniowy otwór. Widoczna jest ponadto przegroda 9, która stanowi część nie przedstawionego bliżej urządzenia filtracyjnego i która oddziela w urządzeniu filtracyjnym stronę 11 gazu surowego od strony 13 gazu oczyszczonego. Element filtracyjny 1 jest swoją głowicą 5 zamocowany „z boku” na pionowej przegrodzie 9, przy czym przedstawiony jest montaż elementu filtracyjnego po stronie gazu oczyszczonego. Boczna powierzchnia głowicy 5, która wystaje poza boczne ściany 7, 33 i jest skierowana do stopy, jest zamocowana w położeniu przylegania do przegrody 9 po stronie gazu oczyszczonego, zaś element filtracyjny 1 przechodzi przez otwór w przegrodzie 9. Umożliwia to wymianę elementu filtracyjnego 1 od „czystej” strony 13 gazu oczyszczonego. Alternatywnie element filtracyjny 1 można również zamontować po stronie gazu surowego. Przy takim montażu głowica 5 jest zamocowana w położeniu, w którym jej przeciwległa względem stopy 3, boczna powierzchnia przylega do strony 11 gazu surowego przegrody 9. Montaż i demontaż odbywa się tutaj przez stronę gazu surowego. Element filtracyjny 1 może być również zamocowany, zamiast z boku, również w pozycji podwieszonej. Przegroda 9 jest wówczas ustawiona w urządzeniu filtracyjnym poprzecznie, na kształt pośredniego dna, pomiędzy na przykład leżącą na dole stroną 11 gazu surowego i leżącą na górze stroną 13 gazu oczyszczonego. Również w tej podwieszonej pozycji montażowej elementu filtracyjnego 1 może on być zamontowany po stronie gazu surowego lub po stronie gazu oczyszczonego. Nad urządzeniami filtracyjnymi nie ma często wystarczająco dużo miejsca, co uniemożliwia zamocowanie elementu filtracyjnego 1 po stronie gazu oczyszczonego, a co za tym idzie, jego wymianę od strony 13 gazu oczyszczonego. Boczne zamocowanie w połączeniu z zamontowaniem elementu filtracyjnego 1 po stronie gazu oczyszczonego umożliwia tutaj montaż elementu filtracyjnego 1 po stronie 13 gazu oczyszczonego, ponieważ z reguły jest miejsce z boku urządzenia filtracyjnego. Pomiędzy głowicą 5 elementu filtracyjnego 1 i przegrodą 9 widoczna jest uszczelka 15, stanowiąca uszczelnienie pomiędzy stroną 11 gazu surowego i stroną 13 gazu oczyszczonego.

Podczas pracy urządzenia filtrowane medium jest zasysane przez nie ukazany otwór do urządzenia i przepływa od strony 11 gazu surowego przez porowate ściany boczne 7, 33 do pustego wnętrza elementu filtracyjnego 1, skąd przez pasaż przepływowy 19 w głowicy 5 jest zasysane do strony 13 gazu oczyszczonego. Stamtąd jest ono, przez również nie ukazany otwór, oddawane ponownie na zewnątrz urządzenia. Oddzielane od filtrowanego medium, cząstki substancji stałych są zatrzymywane przez warstwę o drobnych porach na powierzchni elementu filtracyjnego 1 i pozostają na tej powierzchni, częściowo do niej przywierając. Warstwa przywartych cząstek substancji stałych jest odrywana w regularnych odstępach w procesie czyszczenia, na przykład uderzeniami sprężonego powietrza, skierowanymi przeciwnie do kierunku przepływu, a następnie spada po stronie 11 gazu surowego na dno urządzenia.

Ponadto na fig. 1 można łatwo zobaczyć, jakie siły działają na element filtracyjny 1 przy ukazanym bocznym zamocowaniu. Inaczej niż przy typowym „wiszącym” zamocowaniu elementu filtracyjnego 1 w urządzeniu filtracyjnym, w którym na przejście pomiędzy głowicą 5 i elementem fiitracyjnym 1 wywierane są w pierwsśgyn rzęc^i^ii^· siiy wystające usytuowanie elementu filtracyjnego 1 przy jego bocznym zamocowaniu prowadzi do wytworzenia momentu, czyli zarówno sił rozciągających, jak też ściskających. W górnej części

188 901 przejścia na fig. 1 są to zatem głównie siły rozciągające, natomiast w dolnej części są to siły ściskające. Do szczególnie szkodliwych obciążeń maksymalnych może dojść podczas oczyszczania, w trakcie którego do obciążeń stacjonarnych dochodzą wytwarzane przez uderzenie sprężonego powietrza, obciążenia dynamiczne, wprawiające układ w drgania i mogące powodować uszkodzenia, zwłaszcza na przejściu.

Na figurze 2 widoczna jest, ograniczona zygzakowato lub faliście przestrzeń 17 pomiędzy obiema pierwszymi ścianami bocznymi 7, rozciągająca się w pasażu przepływowym 19 przez głowicę 5 aż do strony 13 gazu oczyszczonego. Ukazany jest montaż elementu filtracyjnego po stronie gazu surowego. Poza tym między przegrodą 9 i głowicą 5 widoczna jest uszczelka 15, umieszczona w rowku 21, odlanym w głowicy 5.

Boczne ściany elementu filtracyjnego 1 stanowią porowate twory, składające się w zasadzie wyłącznie ze spiekanych cząstek tworzywa sztucznego, na przykład polietylenu. Może tu również chodzić o mieszaniny różnych cząstek tworzyw sztucznych, zwłaszcza zaś o mieszaniny cząstek tworzyw sztucznych o dużych i ultradużych molekułach. W procesie spiekania cząstki w formie zostają na tyle nadtopione, że mogą się łączyć ze sobą w miejscach styku. Wielkością porów można sterować za pomocą wielkości cząstek i parametrów procesu powstawania tworów. Dodatkowo na napływowej stronie elementu filtracyjnego umieszczona jest powłoka o drobnych porach, na przykład z drobnoziarnistych cząstek policzterofluoroetylenu lub z włókien względnie z mieszaniny cząstek i włókien, co pozwala na wyjątkowo korzystne sterowanie parametrami filtracji powierzchniowej i dopasowanie do filtrowanych substancji. Można łatwo stwierdzić, że taka spiekana struktura elementu filtracyjnego z cząstek, połączonych ze sobą jedynie w swych obszarach brzegowych, nie zapewnia szczególnie dużej obciążalności. Dotyczy to zwłaszcza miejsc, w których występuje koncentracja obciążeń.

W przejściu ukazanym na fig. 2 ściany boczne 7 są ujęte przez głowicę 5 pierwszą częścią 23 jej wysokości, natomiast druga część 25 wysokości głowicy 5 wystaje u góry poza ściany boczne 7 i osłania ich końce 27. Dzięki temu powierzchnia połączenia między ścianami bocznymi 7 i głowicą 5 jest wyjątkowo duża. Aby uzyskać szczególnie integralne połączenie między głowicą 5 i ścianami bocznymi 7 można tak dobrać lepkość płynnej żywicy syntetycznej, że wskutek działania kapilarnego wejdzie ona na pewną odległość w mające duże pory, ściany boczne 7. Ponieważ ten efekt kapilarny ma różne natężenie, zależnie od lokalnych warunków, żywica syntetyczna wnika w strukturę na różne odległości, co prowadzi do powstania stopniowego przejścia pomiędzy głowicą 5 i porowatą strukturą ścian bocznych 7. Ten obszar przejściowy jest przedstawiony schematycznie z lewej strony fig. 2 i opatrzony odnośnikiem 28.

W zasadzie na fig. 2 ukazany jest przekrój elementu filtracyjnego 1 w tym miejscu, gdzie biegnące zygzakowato, pierwsze ściany boczne 7 zbliżają się do siebie. Z prawej strony figury ukazany jest również leżący z tyłu, zakreskowany obszar ściany, położony najbardziej na zewnątrz. Widać tu również, w jaki sposób pasaż przepływowy 19 przechodzi korzystnie pod względem przepływu z, w zasadzie prostokątnego, przekroju przepływowego w górnym obszarze głowicy 5 do wnętrza elementu filtracyjnego 1. Przejście biegnie w kształcie lejka od leżących najdalej wewnątrz obszarów ścian, ukośnie do góry na zewnątrz, natomiast z leżących najdalej na zewnątrz obszarów ścian biegnie w zasadzie prostoliniowo lub tylko z niewielkim nachyleniem (patrz pozycja 31).

Do odlewania głowicy 5 i stopy 3 na bocznych ścianach 7 elementu filtracyjnego nadaje się w zasadzie każda żywica syntetyczna. Celem przyspieszenia procesu wytwarzania zalecane są jednak szybkoutwardzalne żywice syntetyczne względnie takie żywice, których utwardzenie można znacznie przyspieszyć poprzez doprowadzenie ciepła.

Na przekroju ukazanym na fig. 3 widoczne są częściowo dwie pierwsze ściany boczne 7 i jedna wąska, druga ściana boczna 33. Widać poza tym, że element filtracyjny 1 składa się z dwóch, połączonych ze sobą wzdłuż jego wzdłużnej osi 35, połówek 37 i 39. Obie połowy 37 i 39 mogą być połączone ze sobą, na przykład za pomocą klejenia, spiekania, zgrzewania lub w inny sposób. W aspekcie wynalazku, opartym na „choinkowej” budowie elementu filtracyjnego 1, możliwe jest również jednoczęściowe wykonanie elementu filtracyjnego 1.

Obie połowy 37 i 39 są połączone ze sobą nie tylko na drugich wąskich ścianach bocznych 33, ale również pomiędzy nimi, wzdłuż obszarów 41 i 43 ścian, korzystnie od głowicy 5

188 901 do stopy 3. Powoduje to podział na mniejsze, skrzynkowe elementy lub komory, co zwiększa wytrzymałość całego elementu filtracyjnego 1, ponieważ poszczególne komory jako takie mająjuż stosunkowo wysoką wytrzymałość.

Pierwsze ściany boczne 7 mają w zasadzie zygzakowaty kształt i składają się z następujących naprzemian kolejno po sobie i połączonych ze sobą, pierwszych 45 i drugich odcinków 47 ścian. Pierwsze odcinki 45 ścian biegną w zasadzie w jednakowym odstępie względem siebie, pod kątem prostym do kierunku wzdłużnej osi 35, zaś drugie odcinki 47 ścian biegną od wewnętrznego obszaru końcowego 49 pierwszego odcinka 45 ściany do zewnętrznego obszaru końcowego 51 następnego pierwszego odcinka 45 ściany. Element filtracyjny 1 ma zatem w przekroju kształt zbliżony do choinkowego. Prostopadłe do wzdłużnej osi, pierwsze odcinki 45 ścian nadają pierwszym ścianom bocznym 7 szczególnie dużą sztywność w kierunku prostopadłym do wzdłużnej osi 35, co zwłaszcza przy bocznym zamocowaniu elementu filtracyjnego 1 pozwala skutecznie zapobiec wygięciu lub wyboczeniu dużych pierwszych, ścian bocznych 7. Drugie odcinki ścian tworzą wraz z pierwszymi odcinkami ścian stosunkowo ostry kąt, wynoszący korzystnie około 30°, co powoduje dalsze zwiększenie sztywności.

W korzystnej pozycji montażowej, przy bocznym zamocowaniu drugie odcinki 47 ścian w przekroju ukazanym na fig. 3 biegną od wewnątrz na zewnątrz w dół, w związku z czym cząstki podczas pracy urządzenia filtracyjnego nie mogą się na nich łatwo osadzać. Również przy oczyszczaniu składowa przepływu jest w zasadzie prostopadła do drugich odcinków 47 ścian, wskutek czego cząstki przy oczyszczaniu są wydmuchiwane w kierunku od wzdłużnej osi 35 na zewnątrz.

Poza tym przepływ przy bocznym zamocowaniu wzdłuż elementu filtracyjnego 1 jest korzystnie skierowany z góry do dołu, w związku z czym ukośne ustawienie drugich odcinków 47 ścian stwarza szczególnie korzystne warunki napływu medium do tych drugich odcinków 47 ścian.

188 901

188 901

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Element filtracyjny ze spiekanych cząstek tworzywa sztucznego, mający w zasadzie kształt wąskiej, pustej skrzynki z dwiema dużymi, biegnącymi zygzakowato lub faliście, pierwszymi ścianami bocznymi, dwiema wąskimi, drugimi ścianami bocznymi, które łączą ze sobą pierwsze ściany boczne, zamkniętym dnem i leżącą naprzeciw niego, otwartą powierzchnią, przy czym wzniesienia i doliny pierwszych ścian bocznych biegną w kierunku od dna do otwartej powierzchni, przy czym na dnie znajduje się stopa, zaś na otwartej powierzchni głowica do zamocowania, która jest podłużna i stanowi co najmniej jeden pasaż przepływowy, znamienny tym, że element filtracyjny (1) ma dwie, połączone ze sobą, połowy (37; 39), z których każda zawiera jedną z pierwszych ścian bocznych (7), a głowica (5) i stopa (3) są odlane z żywicy syntetycznej, przy czym głowica jest odlana na pierwszych (7) i drugich ścianach bocznych (33) tak, że obejmuje pierwszą częścią (23) swojej wysokości pierwsze (7) i drugie ściany boczne (33) od zewnątrz, zaś drugą częścią (25) swej wysokości wystaje poza pierwsze (7) i drugie ściany boczne (33), i osłania ich końce (27), oraz głowica (5) w drugiej części (25) swej wysokości, w co najmniej jednym pasażu przepływowym (19), tworzy korzystne dla przepływu przejście (31) z ograniczonej zygzakowato lub faliście przestrzeni (17) pomiędzy obiema pierwszymi ścianami bocznymi (7) do w zasadzie prostokątnego przekroju przepływowego.
2. 2. Element filtracyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że na głowicy (5) ukształtowane są elementy mocujące i/lub rowek (21) dla uszczelki (15).
3. 3. Element filtracyjny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że głowica (5) w widoku z góry w kierunku dna ma podłużny kształt o równoległych w zasadzie względem siebie, długich ścianach bocznych, wspartych o siebie za pomocą co najmniej jednej poprzecznej ściany usztywniającej.
4. 4. Element filtracyjny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zygzakowaty lub falisty kształt pierwszych ścian bocznych (7) stanowi swoje lustrzane odbicie względem płaszczyzny symetrii pomiędzy pierwszymi ścianami bocznymi (7).
5. 5. Element filtracyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że obszary (41, 43) pierwszych ścian bocznych (7) są połączone ze sobą pomiędzy drugimi, wąskimi ścianami bocznymi (33) za pomocą żeber łączących.
6. 6. Element filtracyjny według zastrz. 5, znamienny tym, że poprzeczna ściana usztywniająca głowicy jest umieszczona tam, gdzie znajduje się również żebro łączące między pierwszymi ścianami bocznymi (7).
7. 7. Element filtracyjny według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że żebra łączące między pierwszymi ścianami bocznymi (7) są rozmieszczone w zasadzie regularnie, zaś odstęp pomiędzy nimi stanowi od około 0,9 do 1,4 grubości elementu filtracyjnego (1).
8. 8. Element filtracyjny według zastrz. 1 albo 2 albo 5 albo 6, znamienny tym, że element filtracyjny (1) w przekroju pomiędzy głowicą (5) i stopą (3) ma w zasadzie kształt podłużnego prostokąta o wzdłużnej osi (35), zaś ukształtowane zygzakowato, pierwsze ściany boczne (7) mają połączone ze sobą naprzemiennie pierwsze (45) i drugie odcinki (47), przy czym pierwsze odcinki (45) ścian są w zasadzie prostopadłe do kierunku wzdłużnego (35). zaś drugie odcinki (47) ścian są nachylone pod kątem ostrym do pierwszych odcinków (45) ścian.
9. 9. Element filtracyjny według zastrz. 8, znamienny tym, że kąt między pierwszymi (45) i drugimi odcinkami (47) ścian leży pomiędzy około 20 i 50°, korzystnie pomiędzy około 25 i 40°.
10. 10. Element filtracyjny według zastrz. 1 albo 2 albo 5 albo 6 albo 9, znamienny tym, że na napływowej stronie elementu filtracyjnego (1) umieszczona jest powłoka o drobnych porach.

    188 901