WO2002007855A1 - Gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässiges filtermaterial - Google Patents

Gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässiges filtermaterial Download PDF

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WO2002007855A1
WO2002007855A1 PCT/AT2001/000244 AT0100244W WO0207855A1 WO 2002007855 A1 WO2002007855 A1 WO 2002007855A1 AT 0100244 W AT0100244 W AT 0100244W WO 0207855 A1 WO0207855 A1 WO 0207855A1
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WO
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web material
filter material
rollers
embossing
filter
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PCT/AT2001/000244
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Herrmann
Andreas Zottl
Gustav Jobstmann
Original Assignee
Md Technology Production Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/012—Making filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/016—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements with corrugated, folded or wound filtering elements

Definitions

  • the invention relates to a gas- and / or liquid-permeable filter material made of a flat web material and a device and a method for producing a gas- and / or liquid-permeable filter material made of a flat web material.
  • Bodies consisting primarily of metal or ceramic are known as filter materials, in which complex sintering processes, e.g. for the production of ceramic or
  • EP 0 377 419 A shows a filter made of paper-like or other flat filter material which is folded to form a zigzag shape.
  • accumulations of adhesive, synthetic resin or the like are applied to the filter material before the filter material is folded, so that when the filter material is folded, the cross-section thereof has an open wedge shape.
  • a filter for gas cleaning which consists of a fabric, preferably made of glass fibers or multi-fiber threads, which is provided with an impregnation made of thermoset phenolic resin.
  • the filter material preferably has a corrugated or similarly profiled shape, although there is no further description of the manner in which the corrugated shape is obtained.
  • DE 29 05 485 AI shows a dimensionally stable, zigzag-shaped filter structure in which a fiber mat made of brittle or brittle fibers is acted upon by sewing high temperature and corrosion resistant yarns or threads is provided.
  • the aim of the invention is to provide a filter material of the type mentioned, which can be produced in a simple manner from a flat web material and can be adapted to a wide variety of requirements, in particular as a fine filter, in particular as a carrier material and matrix for osmosis filters or Ultrafilter and as a filler for thermal control in gases and liquids, and in catalysts, as well as in explosion and fire dampers.
  • Another object of the invention is to provide an apparatus and a method for producing this filter material, in particular a fast and inexpensive method and an apparatus for this purpose, which enable continuous production of the filter material.
  • the filter material according to the invention of the type mentioned at the outset is characterized in that the flat web material is compressed or gathered transversely to its longitudinal extent to form a corrugated structure.
  • the degree of gathering or compression of the flat web material can of course vary depending on the use of the filter material, a slight wave shape being just as conceivable as a structure in which adjacent waves touch one another.
  • a filter material By producing the gas- and / or liquid-permeable filter material from a flat web material, a filter material is created in a simple manner, which due to the compression or gathering of the flat web material into a wavy structure has a reliable filter effect and can be adapted to many different requirements, it is used in particular against the migration of microbes and bacteria as tissue-friendly contact medium to living cells as well as for filters with large surfaces, e.g. for the ultrafiltration of contaminated water, as well as for the recycling of waste oils, removal of hydrocarbons from water and also as thermal absorbers can.
  • the compressed or gathered filter material can also be used as a catalyst, such catalysts advantageously having a high thermal conductivity, a low risk of overheating, a large working area, a large catalytic converter. lytic capacity and high mechanical strength, and can also be made very small and flexible.
  • a stainless steel foil is used as the preferred material for catalysts, the main components of which contain 0.02% carbon, 20% chromium, 5.50% aluminum and 0.02% rare earth components. In particular, an aluminum content between 5.5 and 7% is favorable.
  • the web material is a film, a woven fabric, scrim, knitted fabric, knitted fabric, knitted fabric, mesh or composite material.
  • foils are used that are laminated or sintered onto flat, porous materials such as woven, non-woven, knitted, crocheted, mesh, nets, etc., since composite materials are thus obtained in which individual layers already have a porosity at the beginning of the production process, while the porosity of the films is only determined by the subsequent process steps.
  • the flat web material in which the flat web material consists of metal or ceramic, the flat web material advantageously has sufficient elasticity on the one hand not to break when the web material is gathered or compressed, and on the other hand the web material can be preserved the desired porosity can be penetrated in a simple manner.
  • the filter effect of the filter material is advantageously independent of the direction of flow of the medium to be filtered.
  • the alignment of the passages is also particularly important in that the web material can then be stretched in the longitudinal or transverse direction, and thus the passages are also expanded depending on the present orientation.
  • the web material has a thickness between 0.01 and 0.1 mm, preferably 0.03 and 0.08 mm.
  • the filter material can have a different thickness, it being particularly advantageous if the filter material has a thickness between 1 and 10 mm, preferably of 4 mm.
  • the thickness of the filter material is largely independent of the thickness of the web material, since it only depends on the degree of gathering or compression of the web material, and can therefore be determined in a simple manner in the manufacturing process.
  • the number of penetrations per unit area is a relevant measure, which is typically given in ppi (points per inch) and the filter material advantageously has a penetration density between 500 and 2000 ppi, preferably between 800 and 1600 ppi.
  • the filter material advantageously has a penetration density between 500 and 2000 ppi, preferably between 800 and 1600 ppi.
  • ppi points per inch
  • the filter material advantageously has a penetration density between 500 and 2000 ppi, preferably between 800 and 1600 ppi.
  • the filter material has a width between 200 and 600 mm, preferably 400 mm.
  • a filter material with particularly fine penetrations is required, as a result of which a preferred embodiment of the filter material according to the invention has penetrations whose size is in the 10 ⁇ 10 m range.
  • penetrations can be generated, for example, with the help of an intermittent corona and a pulsed plasma discharge from an electrical high voltage.
  • the filter material has penetrations the size of which is in the 10 ⁇ 6 m range and which can be generated, for example, by laser treatment of the web material.
  • the filter material has penetrations whose size is in the 10 "3 m range and which can be produced, for example, by means of punching or slitting knives. Since penetrations advantageously partially overlap one another in a filter material which has a plurality of layers of flat web material, a filter material is thus created which in turn has different filter properties than a single-layer filter material.
  • the filter material can have two, four, eight, etc. layers of flat web material, since these can be produced in a simple manner by folding or folding the web material.
  • the type of gathering or compression of the web material can also be influenced by the thickness of the web material.
  • the filter material can be given filter properties which the flat web material alone does not have.
  • an epoxy lacquer layer is provided as the functional layer.
  • the filter material is connected to a functional coating, this coating on the outer sides, i.e. is provided on the wave crests or troughs of the wave-shaped structure.
  • the flat web material has a large number of penetrations, so that the specific density of the filter material is below 5% of the specific density of the flat web material.
  • the device according to the invention of the type mentioned at the outset is characterized in that at least two profile rolls lying opposite one another are arranged behind at least two opposing embossing rolls, as seen in the conveying direction of the flat web material, and the speed of the embossing rolls and the profile rolls and / or the distance of the profile rolls from one another for upsetting and / or
  • the gathering of the web material passed between the embossing and profile rollers is adjustable.
  • the flat web material is drawn in by the embossing rollers and conveyed in the direction of the profile rollers, whereby it collides with the profile rollers when the profile rollers are moved together. In such an extreme operating position, a constantly increasing material jam is formed between the profile and the embossing rollers.
  • the compressed web material can be removed.
  • a differential speed can be set which determines the material build-up in front of the profile rollers and thus the compression or gathering of the web material.
  • the thickness of the web material fed to the embossing rollers being dependent, if necessary only on the number of previously carried out folding or folding operations, in a preferred embodiment of the device the distance between the embossing rollers can be adjusted ,
  • an embossing roller consists of at least two embossing roller segments and a brake roller arranged between them.
  • the diameter of the brake roller is less than the diameter of the embossing roller segments.
  • the embossing roller segments consist of a steel alloy.
  • the brake roller consists of an elastic material, preferably a rubber compound.
  • the embossing rollers and / or the profile rollers are resiliently mounted. If the profile rollers consist of several profile roller segments, the profile rollers can advantageously be adapted in a modular manner to different web material widths.
  • hold-down devices e.g. Rolls, straps or the like are provided between the embossing rollers and the profile rollers on the top and bottom of the gathered web material.
  • the rollers, belts or the like provided as hold-down devices can also be driven for a continuous conveying of the web material.
  • At least one heating device is provided between the embossing rollers and the profile rollers.
  • At least one pair of dancers or tension compensation rollers is provided in front of the embossing rollers, as seen in the conveying direction of the web material.
  • a device for penetrating the flat web material by means of electrical high voltage is provided in front of the embossing rollers.
  • electrical high voltage very fine penetrations of the web material can be generated with the help of intermittent corona discharge and pulsed plasma discharge, which are particularly advantageous when the filter material is used as an osmosis filter.
  • barrier layers can be heated and activated, e.g. blown, before the corona treatment, so that the subsequent corona treatment can easily break through through the formed Can cause bubbles.
  • an infrared heater is provided as the heating device.
  • the heating rate by means of infrared heating is insufficient, e.g. because the throughput speed of the web material does not allow the required heating in the available time or because the web material does not experience sufficient heating due to the thermal mass inertia in the unit of time, it is favorable if a direct flame using a gas flame, e.g. a Bekeart heater is provided.
  • a direct flame using a gas flame e.g. a Bekeart heater is provided.
  • the choice of heating before the corona treatment therefore also depends on the material thickness, the material used and the required penetration strength of the web material.
  • a laser for penetration of the web material is provided in front of the embossing rollers, as seen in the conveying direction of the web material.
  • a device for fixing a functional layer is provided in front of the punching or slitting knives, as seen in the conveying direction of the web material, for example after the corona treatment a 20 m thick functional barrier layer PE-PA-PE can be permanently fixed to the flat sheet material using CO 2 fixation (cold shock).
  • a tensioning frame is provided in front of the embossing rollers, as seen in the conveying direction of the web material.
  • a folding device is provided after the tensioning frame, as seen in the conveying direction of the web material, since this increases the thickness of the web material by the number of folding processes can be increased 2 times, 4 times, 8 times, etc.
  • a device for introducing a functional coating on the gathered web material is provided between the embossing and profile rollers.
  • This functional layer is therefore neither formed by the punching and slitting knives nor by the embossing rollers.
  • the functional coating can be fixed either by plasticizing a thermoplastic layer on the functional coating or by mechanical needling between the coating and the gathered web material, e.g. also by means of the profile rollers.
  • embossing roller segments In order to provide further penetrations in the web material, which in particular create new passages in the previously folded and / or expanded or constricted web material, it may be advantageous if the embossing roller segments have punch knives.
  • the method of the type mentioned at the outset is characterized in that the flat web material is continuously compressed or gathered. Due to the continuous compression or gathering of the flat web material, a filter material can be produced in a cost-effective manner that can be adapted to different requirements.
  • the flat web material is penetrated before the compression or gathering.
  • a reliable filter material can be obtained in the case of penetrations, the fineness of which is in the range from 10 ⁇ 10 to 10 ⁇ 3 m.
  • the flat web material can be penetrated lengthways, crossways, crosswise and / or sinusoidally.
  • a functional layer is applied to the flat web material before compression or gathering.
  • a functional layer for example, a 20 m thick PE-PA-PE layer can be provided, which is applied by means of a cold shock, for example C02 fixation Web material can be connected.
  • the flat web material is folded or folded at least once before the compression or gathering.
  • the filter material can have a thickness that corresponds to 2 times, 4 times, ⁇ times, etc. the thickness of the web material before folding.
  • the flat sheet material is stretched or expanded in its width before folding or folding.
  • the degree of expansion of the web material can be adjusted via the opening angle of the V-shaped tenter frame provided for the expansion, in particular an expansion up to a factor of 3 can take place.
  • the flat web material is constricted by means of a longitudinal expansion prior to folding or folding, in order to expand the penetrations, in particular those which are provided in the direction transverse to the conveying direction of the flat web material.
  • the functional coating is fixed on the flat web material by means of plasticizing a thermoplastic layer.
  • Figure 1 is a schematic representation of the device and the method for producing a gas and / or liquid permeable filter material.
  • Fig. 2 is a schematic view of an embossing roller with two Embossing roller segments and a brake roller;
  • 3a shows a schematic view of a profile roller with a plurality of modular profile roller segments
  • 3b shows a schematic view of a profile roller for producing an L-shaped filter material
  • 3c shows a schematic view of a profile roller for producing a U-shaped filter material
  • Fig. 4 is a schematic view of a filter material with a functional coating.
  • the flat web material 1 is drawn off from a speed-controllable reel 3, the speed of which is synchronized with the rest of the device, and fed to knives 4 which are provided for edge or side trimming.
  • the knives 4 can be heated with regard to a reliable cutting force.
  • the flat web material 1 is then passed over a plurality of dancer rollers 5 or tension compensation rollers 6 in order to uniformly tension the flat web material 1.
  • the dancer rollers 5 are height-adjustable and the tension compensation rollers 6 are adjustable in their horizontal distance from one another.
  • the device is designed so that in any operating state, i.e. Starting, constant running, shutdown or emergency stop, the tension of the web material 1 is within the specified tolerances.
  • the tensions in the flat web material 1 are kept constant by the dancer rollers 5 and the compensating rollers 6, since changes in the tensions in the web material adversely affect a uniform filter material formation between the Embossing rollers 7 and the profile rollers 8 would lead.
  • a device 9 which, by means of electrical high voltage, breaks through the web material with the aid of an intermittent corona discharge and a pulsed plasma discharge and produces passages in the web material 1 which are in the size range from 10 ⁇ 10 m.
  • barrier layers of the web material 1 can be heated and activated by means of a heating device 10, for example puffs, so that the subsequent corona or plasma treatment can cause breakdowns through the blisters formed.
  • heating rate depends on the throughput speed of the web material 1 and thus on the time available for the heating, different heating devices 10 can be provided.
  • infrared heating is sufficient
  • direct flame treatment using a gas flame e.g. Bekeart heating
  • Bekeart heating can be provided in order to achieve the heating of the web material 1 necessary in the relatively short time unit.
  • the coordination between the thermal treatment and the corona or plasma treatment enables the desired penetrations in the 10 " 10 m range and the reaction (foaming or bloating) of the barrier layers. Furthermore, the choice of the heater 10 is based on the material thickness of the web material 1, the material used and the required penetration strength.
  • the web material 1 can be fed to a laser device 11, which is intended to provide penetrations in the size range of 10 ⁇ 6 m in the flat web material 1.
  • a functional layer 13 can be applied to the web material 1 by means of a device 12, which functional layer 13 can consist, for example, of a 20 m thick PE-PA-PE layer.
  • a cold shock by means of C0 2 supply is possible in order to permanently connect the functional layer 13 to the flat web material 1.
  • a fire-retardant two-component epoxy lacquer layer is provided as the functional layer 13.
  • This two-component epoxy lacquer layer foams under heat, which closes the penetrations in the web material 1, and the web material 1, which is gas-permeable without the action of heat, thus forms a heat and fire-resistant fire damper.
  • the corrugated web material is arranged transversely to the direction of flow, so that it ner consolidation of the arrangement comes in a frame that may surround the web material 1, since the web material 1 is stretched through the expanding epoxy lacquer layer.
  • the web material 1 is then passed between punching or slitting knives 14, which can produce passages in the web material 1 on the order of 10 "3 m.
  • a clamping device 15 which consists of a V-shaped clamping frame which has an adjustable one Has opening angle and which grips by means of grippers, rollers or belts (not shown) on the outer edge of the web material 1 and can expand the web material 1 continuously up to a factor 3 transversely to the conveying direction of the web material 1.
  • the web material 1 after the penetrations have been provided is expanded in the longitudinal direction by means of a higher rotational speed of the subsequent dancer rollers 5 or tension compensation rollers 6, which results in a constriction in the width of the web material 1.
  • This degree of constriction depends on the respective longitudinal expansion and can be up to a factor of 3.
  • the web material 1 After the expansion in the longitudinal or transverse direction, the web material 1 can be folded or folded using a folding device 16, as a result of which the width of the web material 1 is halved with each folding process. In this way, a web material 1 can be produced, the total height of which - depending on the number of folding operations - is 2 times, 4 times, 8 times the height of the web material 1 introduced into the folding device 16.
  • the web material 1 is then passed between the two embossing rollers 7, which may also have punching or slitting knives.
  • the embossing rollers 7 can have ultrasound devices (not shown) which bring about a connection between the folded and superimposed layers of the web material 1.
  • the layers of web material can also be fixed by a thermally activatable coating which hardens after thermal activation. This hardening can be reversible by cooling a thermoplastic layer, irreversible in the case of a two-component lacquer layer be, wherein the application of the layer takes place in the folding device 16.
  • the embossing rollers 7 consist of at least two embossing roller segments 17 and a brake roller 18 arranged between them, wherein the embossing roller segments 17 can consist of a steel alloy and the brake rollers 18 can be made of a rubber compound in order to achieve the required friction between the web material 1 and the embossing rollers 7.
  • the embossing roller segments 17 can, as indicated in FIG. 2 for an embossing roller segment 17, also have additional punching blades 17 ′′ in addition to the lateral cutting blade 17 '.
  • spring-loaded profile rollers 8 are arranged as seen in the conveying direction of the web material 1.
  • the horizontally mounted profile rollers 8 are adjustably mounted in their vertical spacing from one another, so that the freely adjustable profile rollers 8 can be moved to one another except for roller contact.
  • the number of profile rollers 8 depends on the width of the web material 1, the width of the individual profile rollers being changeable by the number of profile roller segments 19 on a common drive axis 20, as can be seen from FIG. 3a.
  • profile roller segments 19 of different diameters (see FIGS. 3b and 3c) and different profiles can also be used in order not only to be able to produce rectangular filter elements in cross-section, but also to be able to produce L-shaped or U-shaped cross-sections, for example.
  • height-adjustable hold-down devices 21 are provided on the top and bottom of the gathered web material 1, which can also be provided with controllable (driven or braked) rollers or transport belts. It thus follows that the web material 1 collides with the running profile rollers 8 when the profile rollers 8 are moved together, and a steadily increasing accumulation of flat web material 1 is accumulated between the hold-down devices 21, which results in a symmetrical undulating structure of compressed or gathered web material 1 (cf. Fig. 4).
  • the special shape of the corrugated structure also depends on the type of material chosen, as well as on the previous penetration, expansion, folding and embossing by the embossing rollers.
  • the material build-up in front of the profile rollers 8 is reduced in proportion to the height distance between the profile rollers 8. If the profile rollers 8 are moved apart from one another in their vertical distance from one another, the web material 1 accumulated in front of it is pulled through and compressed by the friction of the profile rollers 8 between the profile rollers 8.
  • a differential speed can be set between the embossing and profile rollers 7, 8, which determines the material build-up in front of the profile rollers 8.
  • heating elements 22 e.g. Infrared heating elements are provided which keep the web material 1 at a fixing temperature which may be required.
  • the profile rollers 8 can also run counter to the conveying direction of the web material 1. If the dynamic pressure of the upset or gathered web material 1 is greater than the friction of the opposing profile rolls 8, the upset web material is pressed between the profile rolls 8. This operating state is selected if the upset web material 1 is to be fixed and stabilized between and behind the profile rollers 8. If the vertical height distance between the profile rollers 8 and the hold-down devices 21 is increased, the web material 1 presented by the embossing rollers 7 can be processed in the selected profile thickness while further reducing the peripheral speed of the profile rollers 8. The strength of the compression or gathering of the web material 1 and thus the production of different filter materials 2 can be adjusted by the synchronization of the embossing roller speed and the adjustment of the distance between the hold-down devices 21 and the profile rollers 8.
  • a material 25 drawn off a reel 24 and guided over tension compensation or dancer rollers for an additional functional coating of the shirred web material 1 between the embossing rollers 7 and the profile rollers 8 can be fed via an insertion roller 26, which is therefore not from the previous penetration devices 9, 11, 14 is treated.
  • either an ultrasound tool can plasticize a thermoplastic layer on the functional coating 25 or mechanical needling between the coating 25 and the gathered web material 1 be made by means of the profile rollers 8.
  • the gas and / or liquid permeable filter material produced by means of this device and this method thus consists, as shown only schematically in FIG. 4, of a compressed or gathered web material 1, which preferably has a height of 4 mm and a width of approx. 360 mm.
  • the filter material shown in FIG. 4 also has a functional coating 25 on the upper side 22.
  • the manufacture of the filter material 1 can then be determined by a cutting or forming device, not shown in FIG. 1.

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Abstract

Gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässiges Filtermaterial (2) aus einem flächigen Bahnmaterial (1), wobei das flächige Bahnmaterial (1) quer zu seiner Längsausdehnung zur Bildung einer wellenförmigen Struktur gestaucht bzw. gerafft ist, und eine Vorrichtung zur Herstellung eines derartigen Filtermaterials (2), wobei mindestens zwei einander gegenüberliegende Profilwalzen (8) in Förderrichtung des flächigen Bahnmaterials (1) gesehen hinter mindestens zwei einander gegenüberliegenden Prägewalzen (7) angeordnet sind und die Drehzahl der Prägewalzen (7) und der Profilwalzen (8) und/oder der Abstand der Profilwalzen (8) zueinander zur Stauchung bzw. Raffung des zwischen den Präge- und Profilwalzen (7, 8) hindurchgeführten Bahnmaterials (1) einstellbar sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Filtermaterials (2), wobei das flächige Bahnmaterial (1) kontinuierlich gestaucht bzw. gerafft wird.

Description

Gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässiges Filtermaterial
Die Erfindung betrifft ein gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässiges Filtermaterial aus einem flächigen Bahnmaterial sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigen Filtermaterials aus einem flächigen Bahnmaterial .
Als Filtermaterialien sind vorwiegend aus Metall bzw. Keramik bestehende Körper bekannt, bei welchen aufwendige Sintervorgänge, z.B. zur Herstellung von Keramik- oder
Metallschaummonolithen, erforderlich sind. Diese Filtermaterialien sind daher aufgrund des aufwendigen Herstellungsprozesses oft relativ kostspielig und weisen außerdem eine relativ geringe Porosität auf.
Andererseits ist es bekannt metallische Bänder mittels Schneidwerkzeugen zu schlitzen und senkrecht zur Schlitzrichtung zu strecken, wodurch sog. Streckmetalle bzw. Streckfolien erzeugt werden. Aufgrund der offenen Durchgänge in diesen Materialien können diese jedoch nicht als Feinfilter verwendet werden, da das Zurückhalten von Verschmutzungen, wie z.B. Bakterien oder Mikroben, mit Hilfe dieser Materialien nicht möglich ist.
In der EP 0 377 419 A ist ein Filter aus papierähnlichem oder anderem flächigen Filtermaterial gezeigt, das zur Bildung einer Zickzack-Form gefaltet wird. Um zuverlässig eine Zickzack- Form des Filtermaterials zu gewährleisten, bei der benachbarte Flächen voneinander beabstandet vorliegen, werden vor dem Falten des Filtermaterials Anhäufungen von Klebstoff, synethetischem Harz od. dgl. auf das Filtermaterial aufgebracht, so dass bei einer Faltung des Filtermaterials dieses im Querschnitt eine offene Keilform aufweist.
. Aus der DE 1 757 508 AI ist ein Filter zur Gasreinigung bekannt, der aus einem Gewebe, vorzugsweise aus Glasfasern oder vielfaserigen Fäden, besteht, das mit einer Imprägnierung aus heiß ausgehärtetem Phenolharz versehen ist. Vorzugsweise weist das Filtermaterial eine gewellte oder ähnlich profilierte Form auf, wobei jedoch nicht näher beschrieben wird, auf welche Weise die gewellte Form erlangt wird.
In der DE 29 05 485 AI ist ein dimensionsstabiles, zick- zackförmiges Filtergebilde gezeigt, bei dem eine Fasermatte aus spröden bzw. brüchigen Fasern mit durch Nähwirken eingewirkten hochtemperatur- und korrosionsbeständigen Garnen bzw. Fäden versehen ist.
Ziel der Erfindung ist es ein Filtermaterial der eingangs angeführten Art zu schaffen, welches auf einfache Weise aus einem flächigen Bahnmaterial hergestellt werden kann und an verschiedenste Anforderungen angepasst werden kann, wobei es im Speziellen als Feinfilter, insbesondere als Trägerwerkstoff und Matrix für Osmose-Filter oder Ultrafilter sowie als Füllstoff für die thermische Steuerung in Gasen und Flüssigkeiten, und in Katalysatoren, sowie in Explosions- bzw. Brandschutzklappen eingesetzt werden kann.
Weiters ist es Ziel der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung dieses Filtermaterials zu schaffen, wobei insbesondere ein schnelles und kostengünstiges Verfahren und eine Vorrichtung hierzu geschaffen werden soll, welche eine kontinuierliche Herstellung des Filtermaterials ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Filtermaterial der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial quer zu seiner Längsausdehnung zur Bildung einer wellenförmigen Struktur gestaucht bzw. gerafft ist. Der Grad der Raffung bzw. Stauchung des flächigen Bahnmaterials kann selbstverständlich je nach Verwendung des Filtermaterials variieren, wobei eine leichte Wellenform ebenso denkbar ist, wie eine Struktur, bei der benachbarte Wellen einander berühren.
Durch die Herstellung des gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigen Filtermaterials aus einem flächigen Bahnmaterial wird auf einfache Weise ein Filtermaterial geschaffen, welches aufgrund der Stauchung bzw. Raffung des flächigen Bahnmaterials zu einer wellenförmigen Struktur eine zuverlässige Filterwirkung aufweist und an viele unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann, wobei es insbesondere auch gegen die Durchwanderung von Mikroben und Bakterien als gewebefreundliches Kontaktmedium zu lebenden Zellen als auch für Filter mit großen Oberflächen, z.B. für die Ultrafiltration von verseuchtem Wasser, sowie zum Recycling von Altölen, Entfernung von Kohlenwasserstoffen aus Wasser und auch als Thermalabsorber verwendet werden kann. Das gestauchte bzw. geraffte Filtermaterial kann auch als Katalysator vewendet werden, wobei derartige Katalysatoren vorteilhafterweise eine hohe thermische Leitfähigkeit, ein geringes Risiko hinsichtlich Überhitzung, eine große Arbeitsfläche, eine hohe kata- lytische Kapazität und eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen, und darüber hinaus sehr klein und flexibel gestaltet werden können. Als bevorzugtes Material wird für Katalysatoren eine rostfreie Stahlfolie verwendet, deren Hauptbestandteile 0,02% Carbon, 20% Chrom, 5,50% Aluminium und 0,02% seltene Erdbestandteile aufweist. Insbesondere ist ein Aluminium-Anteil zwischen 5,5 und 7% günstig.
Für eine einfache kostengünstige Herstellung des Filtermaterials ist es vorteilhaft, wenn das Bahnmaterial eine Folie, ein Gewebe, Gelege, Gewirke, Gestricke, Gemasche, Netz oder Verbundmaterial ist. Insbesondere werden Folien verwendet, die auf flächige, poröse Materialen wie Gewebe, Gelege, Gewirke, Gestricke, Gemasche, Netze usw. aufkaschiert oder versintert werden, da somit Verbundmaterialen erhalten werden, bei denen einzelne Schichten bereits zu Beginn des Herstellungsverfahrens eine Porosität aufweisen, während die Porosität der Folien erst durch die nachfolgenden Verfahrensschritte festgelegt wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filtermaterials, bei dem das flächige Bahnmaterial aus Metall oder Keramik besteht, weist das flächige Bahnmaterial einerseits vorteilhafterweise eine ausreichende Elastizität auf, um bei der Raffung bzw. Stauchung des Bahnmaterials nicht zu brechen, und andererseits kann das Bahnmaterial zum Erhalt der gewünschten Porosität auf einfache Weise penetriert werden.
Um die Porosität und somit die Gas- bzw. Flüssigkeitsdurchlässigkeit des Filtermaterials an unterschiedliche Anforderungen anpassen zu können, ist es von Vorteil, wenn das Bahnmaterial zusätzliche Penetrationen aufweist.
Bei einem erfindungsgemäßen Filtermaterial, die dem das Bahnmaterial Längs-, Quer-, kreuz- und/oder sinusförmige Penetrationen aufweist, ist die Filterwirkung des Filtermaterials vorteilhafterweise von Strömungsrichtung des zu filternden Mediums unabhängig. Die Ausrichtung der Durchlässe, ist auch insbesondere dahingehend von Bedeutung, dass das Bahnmaterial danach in Längs- oder Querrichtung gestreckt werden kann, und somit die Durchlässe je nach der vorliegenden Ausrichtung ebenfalls expandiert werden.
Um das Bahnmaterial auf einfache Weise gleichmäßig stauchen bzw. raffen zu können, und dabei Risse im Bahnmaterial bzw. ein Brechen des Bahnmaterials vermieden werden soll, ist es günstig, wenn das Bahnmaterial eine Dicke zwischen 0,01 und 0,1 mm, vorzugsweise 0,03 und 0,08 mm, aufweist.
Das Filtermaterial kann je nach Anforderung eine unterschiedliche Dicke aufweisen, wobei es insbesondere vorteilhaft ist, wenn das Filtermaterial eine Dicke zwischen 1 und 10 mm, vorzugsweise von 4 mm aufweist. Die Dicke des Filtermaterials ist weitgehend von der Dicke des Bahnmaterials unabhängig, da sie lediglich vom Grad der Raffung bzw. Stauchung des Bahnmaterials abhängig ist, und somit auf einfache Weise im Herstellungsverfahren festgelegt werden kann.
Hinsichtlich der Filterwirkung ist die Anzahl der Penetrationen pro Flächeneinheit ein relevantes Maß, wobei diese in ppi (points per inch) typischerweise angegeben wird und günstigerweise das Filtermaterial eine Penetrationsdichte zwischen 500 und 2000 ppi, vorzugsweise zwischen 800 und 1600 ppi, aufweist. Bei bereits bekannten Filtermaterialien, die wie eingangs erwähnt, beispielsweise durch Sinterprozesse hergestellt werden, ist lediglich eine Penetrationsdichte von ca. 400 ppi erreichbar, wodurch eine wesentlich geringere Filterwirkung gegen sehr feine Verunreinigungen erzielt wird.
Um das Filtermaterial auch zur Filterung von Gasen bzw. Flüssigkeiten, welche durch einen relativ großen Strömungskanal geleitet werden, verwenden zu können, ist es günstig, wenn das Filtermaterial eine Breite zwischen 200 und 600 mm, vorzugsweise von 400 mm aufweist.
Für den Einsatz des Filtermaterials für Osmose-Filter ist ein Filtermaterial mit besonders feinen Penetrationen erforderlich, wodurch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfin- dungsgemäßen Filtermaterials Penetrationen aufweist, deren Größe, im 10~10 m Bereich liegt. Diese können beispielsweise mit Hilfe einer intermittierenden Corona- und einer gepulsten Plasma-Entladung von einer elektrischen Hochspannung erzeugt werden.
Ebenso ist es für die Filterwirkung von Vorteil, wenn das Filtermaterial Penetrationen aufweist, deren Größe im 10~6 m-Bereich liegt, und welche beispielsweise durch eine Laserbehandlung des Bahnmaterials erzeugt werden können.
Je nach Anforderungen an das Filtermaterial kann es auch vorteilhaft sein, wenn das Filtermaterial Penetrationen aufweist, deren Größe im 10"3 m Bereich liegt, und die beispielsweise mittels Stanz- bzw. Schlitzmessern hergestellt werden können. Da bei einem Filtermaterial, das mehrere Lagen aus flächigem Bahnmaterial aufweist, vorteilhafterweise Penetrationen einander teilweise überdecken, wird somit ein Filtermaterial geschaffen, das wiederum andere Filtereigenschaften aufweist, als ein einlagiges Filtermaterial. Insbesondere kann das Filtermaterial zwei, vier, acht usw. Lagen aus flächigem Bahnmaterial aufweisen, da diese auf einfache Weise durch Faltung bzw. Umlegung des Bahnmaterials erzeugt werden können. Außerdem kann durch die Stärke des Bahnmaterials auch die Art der Raffung bzw. Stauchung des Bahnmaterials beeinflusst werden.
Um mehrere Lagen des flächigen Bahnmaterials zuverlässig miteinander zu verbinden, ist es von Vorteil, wenn die Lagen des flächigen Bahnmäterials mit Hilfe eines thermisch aktivierbaren Lacks flächig zusammengehalten sind.
Wenn das flächige Bahnmaterial mit einer FunktionsSchicht verbunden ist, können dem Filtermaterial Filtereigenschaften verliehen werden, welche das flächige Bahnmaterial allein nicht aufweist. Beispielsweise ist es für die Verwendung des Filtermaterials in Explosions- bzw. Brandschutzklappen von Vorteil, wenn als Funktionsschicht eine Epoxy-Lackschicht vorgesehen ist.
Für spezielle Anwendungszwecke kann es auch von Vorteil sein, wenn das Filtermaterial mit einer funktionellen Beschichtung verbunden ist, wobei diese Beschichtung an den Außenseiten, d.h. an den Wellenbergen bzw. -tälern der wellenförmigen Struktur vorgesehen ist.
Für eine gute Filterwirkung des Filtermaterials, welches aus dem flächigen Bahnmaterial hergestellt worden ist, ist es vorteilhaft, wenn das flächige Bahnmaterial eine große Anzahl von Penetrationen aufweist, so dass die spezifische Dichte des Filtermaterials unter 5% der spezifischen Dichte des flächigen Bahnmaterials beträgt .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei einander gegenüberliegende Profilwalzen in Förderrichtung des flächigen Bahnmaterials gesehen hinter mindestens zwei einander gegenüberliegenden Prägewalzen angeordnet sind und die Drehzahl der Prägewalzen und der Profilwalzen und/oder der Abstand der Profilwalzen zueinander zur Stauchung bzw. Raffung des zwischen den Präge- und Profilwalzen hindurchgeführten Bahnmaterials einstellbar sind. Das flächige Bahnmaterial wird von den Prägewalzen eingezogen und in Richtung der Profilwalzen gefördert, wobei es bei zusammengefahrenen Profilwalzen gegen die Profilwalzen stößt. In einer derartigen extremen Betriebsstellung bildet sich ein stetig anwachsender Materialstau zwischen den Profil- und den Prägewalzen. Wird der Abstand zwischen den Profilwalzen vergrößert, kann das gestauchte Bahnmaterial abgeführt werden. Durch die Einstellung der Einzugsgeschwindigkeit des Bahnmaterials durch die Prägewalzen und die Einstellung der Abzugsgeschwindigkeit des Bahnmaterials durch die Profilwalzen kann eine Differenzgeschwindigkeit eingestellt werden, die den Materialaufbau vor den Profilwalzen und somit die Stauchung bzw. Raffung des Bahnmaterials festlegt.
Um Bahnmaterial unterschiedlicher Dicke zu stauchen bzw. raffen zu können, wobei die Dicke des den Prägewalzen zugeführten Bahnmaterials, gegebenfalls erst durch die Zahl von vorher durchgeführten Falt- bzw. Umlegevorgängen abhängig ist, ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der Abstand der Prägewalzen zueinander einstellbar.
Um ein Zurückrutschen des aufzustauchenden Bahnmaterials zwischen den Prägewalzen zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn eine Prägewalze aus zumindest zwei Prägewalzen-Segmenten und einer dazwischen angeordneten Bremswalze besteht.
Damit das zu stauchende Bahnmaterial erst bei einem bestimmten Staudruck mit der Bremswalze in Kontakt tritt, ist es günstig, wenn der Durchmesser der Bremswalze geringer ist als der Durchmesser der Prägewalzen-Segmente.
Um die entsprechende Reibung zwischen dem flächigen Bahnmaterial und den Prägewalzen für den Einzug bzw. die Raffung zu erzielen sowie für eine zuverlässige Prägung des Bahnmaterials, ist es von Vorteil, wenn die Prägewalzen-Segmente aus einer Stahllegierung bestehen.
Um eine gegenüber den Prägewalzen-Segmenten erhöhte Reibungskraft zwischen der Bremswalze und dem Bahnmaterial zu erreichen, ist es günstig, wenn die Bremswalze aus einem elastischen Material, vorzugsweise einer GummiVerbindung, besteht.
Damit das zu stauchende Bahnmaterial gleichmäßig von den Präge- bzw. Profilwalzen belastet wird, ist es vorteilhaft, wenn die Prägewalzen und/oder die Profilwalzen federnd gelagert sind. Wenn die Profilwalzen aus mehreren Profilwalzen-Segmenten bestehen, können die Profilwalzen vorteilhafterweise modulartig an unterschiedliche Bahnmaterialbreiten angepasst werden.
Insbesondere ist es hierbei günstig, hinsichtlich einer konstruktiv einfachen Gestalt der Profilwalzen, wenn die Profilwalzen-Segmente zur Bildung einer Profilwalze auf einer gemeinsamen Achse verdrehsicher gelagert sind.
Um ein Filtermaterial zu erhalten, welches ein symmetrisch aufgestauchtes Bahnmaterial aufweist, ist es günstig, wenn zwischen den Prägewalzen und den Profilwalzen auf der Ober- und Unterseite des gerafften Bahnmaterials Niederhaltevorrichtungen, z.B. Rollen, Riemen oder dergleichen, vorgesehen sind. Die als Niederhalter vorgesehenen Rollen, Riemen oder dergleichen können für eine stetige Förderung des Bahnmaterials auch angetrieben sein.
Um das Bahnmaterial, das zwischen den Prägewalzen und den Profilwalzen vorliegt auf einer gegebenenfalls erforderlichen Fixierungstemperatur zu halten, ist es vorteilhaft, wenn zwischen den Prägewalzen und den Profilwalzen zumindest eine Heizvorrichtung vorgesehen ist.
Um Spannungsunterschiede in dem flächigen Bahnmaterial auszugleichen, ist es günstig, wenn in Förderrichtung des Bahnmaterials gesehen' vor den Prägewalzen zumindest ein Tänzer- bzw. Spannungsausgleichswalzenpaar vorgesehen ist.
Für sehr feine Durchgänge in dem Filtermaterial, welche eine Größe im Bereich von 10~10 m aufweisen, ist es günstig, wenn in Förderrichtung des Bahnmaterials gesehen vor den Prägewalzen eine Vorrichtung zur Penetration des flächigen Bahnmaterials mittels elektrischer Hochspannung vorgesehen ist. Mittels der elektrischen Hochspannung können mit Hilfe von intermittierender Corona- Entladung und gepulster Plasma-Entladung sehr feine Penetrationen des Bahnmaterials erzeugt werden, welche insbesondere bei der Verwendung des Filtermaterials als Osmose-Filter vorteilhaft sind.
Wenn in Förderrichtung des Bahnmaterials gesehen vor der Vorrichtung zur Penetration des flächigen Bahnmaterials mittels elektrischer Hochspannung eine Heizvorrichtung vorgesehen ist, können vor der Corona-Behandlung Sperrschichten erwärmt und aktiviert, z.B. gebläht, werden, damit die nachfolgende Corona-Behandlung auf einfache Weise Durchschläge durch die ausgebildeten Blasen bewirken kann.
Für eine Erwärmung des Bahnmaterials auf einfache Weise ist es günstig, wenn als Heizvorrichtung eine Infrarot-Heizung vorgesehen ist.
Ist die Aufheizrate mittels Infrarot-Heizung unzureichend, z.B. weil die Durchlaufgeschwindigkeit des Bahnmaterials die erforderliche Aufheizung in der zur Verfügung stehenden Zeit nicht zulässt oder weil das Bahnmaterial aufgrund der thermischen Massenträgheit in der Zeiteinheit keine ausreichende Erwärmung erfährt, ist es günstig, wenn als Heizvorrichtung eine direkte Beflammung mittels einer Gasflamme, z.B. eine Bekeart-Heizung, vorgesehen ist. Die Wahl der Heizung vor der Corona-Behandlung ist daher auch von der Materialstärke, dem eingesetzten Material und der geforderten Penetrationsstärke des Bahnmaterials abhängig.
Um Penetrationen in dem Filtermaterial vorzusehen, welche im Größenbereich von 10"6 m liegen, ist es günstig, wenn in Förderrichtung des Bahnmaterials gesehen vor den Prägewalzen ein Laser zur Penetration des Bahnmaterials vorgesehen ist.
Wenn in Förderrichtung des Bahnmaterials gesehen vor den Prägewalzen Stanz- bzw. Schlitzmesser vorgesehen sind, können vorteilhafterweise Penetrationen, deren Größe im Bereich von 10"3 m liegt, im Filtermaterial vorgesehen werden.
Um den jeweiligen Anforderungen an das Filtermaterial nachzukommen, kann es günstig sein, wenn in Förderrichtung des Bahnmaterials gesehen vor den Stanz- bzw. Schlitzmessern eine Vorrichtung zur Fixierung einer FunktionsSchicht vorgesehen ist, wobei beispielsweise nach der Corona-Behandlung eine 20 m starke funktionale Sperrschicht aus PE-PA-PE mittels Cθ2-Fixierung (Kälteschock) dauerhaft auf dem flächigen Bahnmaterial fixiert werden kann.
Zur Vergrößerung der Oberfläche und der Penetrationen in dem flächigen Bahnmaterial ist es günstig, wenn in Förderrichtung des Bahnmaterials gesehen vor den Prägewalzen ein Spannrahmen vorgesehen ist.
Um ein Filtermaterial mit einem flächigen Bahnmaterial unterschiedlicher Höhe herstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn in Förderrichtung des Bahnmaterials gesehen nach dem Spannrahmen eine Umlegevorrichtung vorgesehen ist, da hierdurch die Dicke des Bahnmaterials durch die Anzahl der Umlegevorgänge auf das 2Fache, 4Fache, 8Fache usw. erhöht werden kann.
Um das geraffte Bahnmaterial mit einer flächigen Beschichtung verbinden zu können, ist es günstig, wenn zwischen den Präge- und Profilwalzen eine Vorrichtung zum Einbringen einer funktioneilen Beschichtung auf dem gerafften Bahnmaterial vorgesehen ist. Diese FunktionsSchicht wird somit weder durch die Stanz- und Schlitzmesser noch über die Prägewalzen umgeformt. Die Fixierung der funktioneilen Beschichtung kann entweder durch eine Plastifizierung einer thermoplastischen Schicht auf der funktioneilen Beschichtung erfolgen oder durch eine mechanische Verna- delung zwischen der Beschichtung und dem gerafften Bahnmaterial, z.B. auch mittels der Profilwalzen, vorgenommen werden.
Um weitere Penetrationen in dem Bahnmaterial vorzusehen, welche insbesondere neue Durchlässe in dem gegebenfalls zuvor gefalteten und/oder expandierten oder eingeschnürten Bahnmaterial schaffen, kann es vorteilhaft sein, wenn die Prägewalzen-Segmente Stanzmesser aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial kontinuierlich gestaucht bzw. gerafft wird. Durch die kontinuierliche Stauchung bzw. Raffung des flächigen Bahnmaterials kann auf kostengünstige Weise ein Filtermaterial hergestellt werden, dass an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann.
Um die Porosität des Filtermaterials an die jeweiligen Anforderungen anpassen zu können, ist es vorteilhaft, wenn das flächige Bahnmaterial vor der Stauchung bzw. Raffung penetriert wird. Insbesondere kann bei Penetrationen, deren Feinheiten im Bereich von 10~10 bis 10~3 m liegen, ein zuverlässiges Filtermaterial erhalten werden.
Für die Herstellung eines Filtermaterials mit möglichst homogenen Filtereigenschaften, unabhängig von der Strömungsrichtung des zu filternden Mediums kann das flächige Bahnmaterial längs, quer, kreuz- und/oder sinusförmig penetriert werden.
Wenn dem Filtermaterial Filtereigenschaften verliehen werden sollen, welche mittels des Bahnmaterials allein nicht erreichbar wären, kann es vorteilhaft sein, wenn auf das flächige Bahnmaterial vor der Stauchung bzw. Raffung eine FunktionsSchicht aufgebracht wird. Als eine derartige FunktionsSchicht kann beispielsweise eine 20 m starke PE-PA-PE-Schicht vorgesehen werden, welche mittels Kälteschock, z.B. C02-Fixierung, mit dem Bahnmaterial verbunden werden kann.
Um auf einfache Weise ein Filtermaterial unterschiedlicher Stärke zu erhalten, welche jeweils an die vorliegenden Anforderungen angepasst ist, ist es günstig, wenn das flächige Bahnmaterial vor der Stauchung bzw. Raffung zumindest einmal gefaltet bzw. umgelegt wird. Somit kann das Filtermaterial eine Dicke aufweisen, welche dem 2fachen, 4fachen, δfachen usw. der Dicke des Bahnmaterials vor der Umlegung entspricht.
Zur Vergrößerung der in Längsrichtung vorgesehenen Penetrationen ist es von Vorteil, wenn das flächige Bahnmaterial vor dem Falten bzw. Umlegen gespannt bzw. in seiner Breite expandiert wird. Der Expansionsgrad des Bahnmaterials ist über den Öffnungswinkel des für die Expansion vorgesehenen V-förmigen Spannrahmens einstellbar, wobei insbesondere eine Expansion bis zum Faktor 3 erfolgen kann.
Ebenso kann es günstig sein, wenn das flächige Bahnmaterial vor dem Falten bzw. Umlegen mittels einer Längsexpansion eingeschnürt wird, um die Penetrationen, im Speziellen jene welche in Querrichtung zur Förderrichtung des flächigen Bahnmaterials vorgesehen sind, zu dehnen.
Um das geraffte Bahnmaterial mit einer funktioneilen Beschichtung zu versehen, welche vorher nicht penetriert wird, ist es günstig, wenn auf das Filtermaterial während der Stauchung bzw. Raffung eine funktioneile Beschichtung aufgebracht wird.
Für eine einfache Fixierung der funktioneilen Beschichtung auf dem gerafften Bahnmaterial ist es vorteilhaft, wenn die funktionelle Beschichtung mittels Plastifizierung einer thermoplastischen Schicht auf dem flächigen Bahnmaterial fixiert wird.
Um die funktioneile Beschichtung ohne thermische Behandlung mit dem gerafften Bahnmaterial zu verbinden, ist es günstig, wenn die funktionelle Beschichtung mittels Vernadelung mit dem flächigen Bahnmaterial verbunden wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den schematischen Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispie- len, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen in den Zeichnungen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung bzw. des Verfahrens zur Herstellung eines gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigen Filtermaterials;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Prägewalze mit zwei Prägewalzen-Segmenten und einer Bremswalze;
Fig. 3a eine schematische Ansicht einer Profilwalze mit mehreren modulartigen Profilwalzen-Segmenten;
Fig. 3b eine schematische Ansicht einer Profilwalze zur Herstellung eines L-förmigen Filtermaterials;
Fig. 3c eine schematische Ansicht einer Profilwalze zur Herstellung eines U-förmigen Filtermaterials; und
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Filtermaterials mit einer funktioneilen Beschichtung.
Das flächige Bahnmaterial 1 wird zur Herstellung eines Filtermaterials 2 (vgl. Fig. 4) von einer drehzahlregelbaren Haspel 3, deren Drehzahl mit der restlichen Vorrichtung synchronisiert ist, abgezogen und Messern 4 zugeführt, welche zum Rand bzw. Seitenbeschnitt vorgesehen sind. Die Messer 4 können hinsichtlich einer zuverlässigen Schnittkraft beheizbar sein.
Danach wird das flächige Bahnmaterial 1 über mehrere Tänzerwalzen 5 bzw. Spannungsausgleichswalzen 6 geführt, um das flächige Bahnmaterial 1 gleichmäßig zu spannen. Hierzu sind die Tänzerwalzen 5 höhenverstellbar gelagert und die Spannungsausgleichswalzen 6 in ihrem horizontalen Abstand zueinander verstellbar. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, dass in jedem Betriebszustand, d.h. Anfahren, Konstantlauf, Herunterfahren oder Notstop, die Spannung des Bahnmaterials 1 innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegt. Zwischen der Haspel 3 und einer Haspel zur Aufnahme des hergestellten Filtermaterials 2 (nicht gezeigt) werden die Spannungen im flächigen Bahnmaterial 1 durch die Tänzerwalzen 5 und die Ausgleichswalzen 6 konstant gehalten, da Änderungen der Spannungen im Bahnmaterial zu Beeinträchtigungen einer gleichmäßigen Filtermaterial-Ausbildung zwischen den Prägewalzen 7 und den Profilwalzen 8 führen würden.
Vor dem Einzug zwischen den beiden Prägewalzen 7 wird das flächige Bahnmaterial penetriert. Hierzu ist eine Vorrichtung 9 vorgesehen, welche mittels elektrischer Hochspannung das Bahnmaterial mit Hilfe einer intermittierenden Corona-Entladung und einer gepulsten Plasma-Entladung durchbricht und Durchlässe im Bahnmaterial 1 erzeugt, welche im Größenbereich von 10~10 m liegen.
Bevor das Bahnmaterial 1 der Corona- bzw. Plasma-Behandlung unterzogen wird, können Sperrschichten des Bahnmaterials 1 mittels einer Heizvorrichtung 10 erwärmt und aktiviert, z.B. ge- bläht, werden, damit die nachfolgende Corona- bzw. Plasma-Behandlung Durchschläge durch die ausgebildeten Blasen bewirken kann.
Da die Aufheizrate von der Durchlaufgeschwindigkeit des Bahnmaterials 1 und somit von der zur Verfügung stehenden Zeit für die Erwärmung abhängig ist, können unterschiedliche Heizvorrichtungen 10 vorgesehen sein.
Bei niedrigeren Durchlaufgeschwindigkeiten ist beispielsweise eine Infrarot-Heizung ausreichend, wogegen bei höheren Durchlaufgeschwindigkeiten beispielsweise eine direkte- Beflammung mittels einer Gasflamme, z.B. Bekeart-Heizung, vorgesehen sein kann, um die in der relativ kurzen Zeiteinheit nötige Erwärmung des Bahnmaterials 1 zu erreichen.
Die Abstimmung zwischen der thermischen Behandlung und der Corona- bzw. Plasma-Behandlung ermöglicht die gewünschten Penetrationen im 10"10 m-Bereich und die Reaktion (Aufschäumung bzw. Blähung) der Sperrschichten. Weiters ist die Wahl der Heizung 10 von der Materialstärke des Bahnmaterials 1, dem eingesetzten Material und der geforderten Penetrationsstärke abhängig.
Nach der Corona- bzw. Plasma-Behandlung kann das Bahnmaterial 1 einer Laservorrichtung 11 zugeführt werden, welche dazu vorgesehen ist, Penetrationen im Größenbereich von 10~6 m im flächigen Bahnmaterial 1 vorzusehen.
Nachdem das Bahnmaterial 1 wieder über eine Tänzerwalze 5 umgelenkt worden ist, kann auf das Bahnmaterial 1 mittels einer Vorrichtung 12 eine FunktionsSchicht 13 aufgebracht werden, welche beispielsweise aus einer 20 m starken PE-PA-PE-Schicht bestehen kann. Insbesondere ist zur Fixierung dieser FunktionsSchicht 13 ein Kälteschock mittels C02-Zufuhr möglich, um die FunktionsSchicht 13 dauerhaft mit dem flächigen Bahnmaterial 1 zu verbinden.
Für die Verwendung des Bahnmaterials 1 in Brandschutzklappen ist als Funktionsschicht 13 eine feuerhemmende Zwei-Kompo- nenten-Epoxy-Lackschicht vorgesehen. Diese Zwei-Komponenten- Epoxy-Lackschicht schäumt unter Hitze auf, wodurch die Penetrationen im Bahnmaterial 1 verschlossen werden, und das Bahnmaterial 1, das ohne Hitzeeinwirkung gasdurchlässig ist, bildet somit eine hitze- und feuerbeständige Brandschutzklappe. Insbesondere ist hierbei auch günstig, wenn das wellenförmige Bahnmaterial quer zur Durchströmungrichtung angeordnet ist, so dass es zu ei- ner Verfestigung der Anordnung in einem gegebenfalls das Bahnmaterial 1 umgebenden Rahmen kommt, da das Bahnmaterial 1 durch die expandierende Epoxy-Lackschicht gestreckt wird.
Danach wird das Bahnmaterial 1 zwischen Stanz- bzw. Schlitzmessern 14 hindurchgeführt, welche Durchlässe in dem Bahnmaterial 1 in der Größenordnung von 10"3 m erzeugen können.
Für eine Vergrößerung der spezifischen Oberfläche des herzustellenden Filtermaterials 2, welche bei fungizid-wirkenden Beschichtungen, insbesondere für die Abtötung von Bakterien mittels Silbernitrat und Kupferbeschichtung, erforderlich ist, ist eine Spannvorrichtung 15 vorgesehen, welche aus einem V-förmigen Spannrahmen besteht, der einen einstellbaren Öffnungswinkel aufweist und der mittels Greifer, Rollen oder Riemen (nicht gezeigt) am äußeren Rand des Bahnmaterials 1 greift und quer zur Förderrichtung des Bahnmaterials 1 das Bahnmaterial 1 bis zu einem Faktor 3 stufenlos expandieren kann.
Ebenso ist es möglich, dass das Bahnmaterial 1 nachdem die Penetrationen vorgesehen wurden, mittels einer höheren Drehzahl der nachfolgenden Tänzerwalzen 5 bzw. Spannungsausgleichswalzen 6 in Längsrichtung expandiert wird, wodurch sich in der Breite des Bahnmaterials 1 eine Einschnürung ergibt. Dieser Einschnürungs- grad ist von der jeweiligen Längsexpansion abhängig und kann bis zu einem Faktor 3 erfolgen.
Nach der Expansion in Längs- bzw. Querrichtung kann das Bahnmaterial 1 mittels einer Umlegevorrichtung 16 umgelegt bzw. gefaltet werden, wodurch sich bei jedem Faltvorgang die Breite des Bahnmaterials 1 halbiert. Hierdurch kann ein Bahnmaterial 1 erzeugt werden, dessen Gesamthöhe - je nach Anzahl der Umlegevorgänge - die 2fache, 4fache, 8fache Höhe des in die Umlegevorrichtung 16 eingebrachten Bahnmaterials 1 beträgt.
Danach wird das Bahnmaterial 1 zwischen den beiden Prägewalzen 7, welche auch Stanz- bzw. Schlitzmesser aufweisen können, hindurchgeführt. Ebenso können die Prägewalzen 7 Ultraschallvorrichtungen (nicht gezeigt) aufweisen, die eine Verbindung zwischen den umgelegten und übereinander liegenden Lagen des Bahnmaterials 1 bewirken. Ebenfalls kann die Fixierung der Bahnmaterial-Lagen durch eine thermisch aktivierbare Beschichtung erfolgen, die nach einer thermischen Aktivierung aushärtet. Diese Aushärtung kann durch Abkühlung einer thermoplastischen Schicht reversibel, bei einer Zweikomponentenlack- Schicht irreversibel sein, wobei die Aufbringung der Schicht in der Umlegevorrichtung 16 erfolgt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich bestehen die Prägewalzen 7 aus mindestens zwei Prägewalzen-Segmenten 17 und einer dazwischen angeordneten Bremswalze 18, wobei die Prägewalzen-Segmente 17 aus einer Stahllegierung und die Bremswalzen 18 aus einer Gummiverbindung bestehen können, um die erforderliche Friktion zwischen dem Bahnmaterial 1 und den Prägewalzen 7 zu erlangen. Die Prägewalzen-Segmente 17 können, wie in Fig. 2 bei einem Prägewalzen- Segment 17 angedeutet, außer dem seitlichen Schneidmesser 17' auch zusätzliche Stanzmesser 17'' aufweisen.
Hinter den in ihrem Abstand zueinander verstellbaren Prägewalzen 7 sind in Förderrichtung des Bahnmaterials 1 gesehen gefederte Profilwalzen 8 angeordnet. Die horizontal gelagerten Profilwalzen 8 sind in ihrem vertikalen Abstand zueinander verstellbar gelagert, so dass die frei einstellbaren Profilwalzen 8 bis auf Walzenkontakt zueinander bewegt werden können.
Die Anzahl der Profilwalzen 8 ist abhängig von der Breite des Bahnmaterials 1, wobei die Breite der einzelnen Profilwalzen durch die Anzahl von Profilwalzen-Segmenten 19 auf einer gemeinsamen Antriebsachse 20 veränderbar ist, wie aus Fig. 3a ersichtlich ist. Insbesondere können auch Profilwalzen-Segmente 19 unterschiedlichen Durchmessers (vgl. Figuren 3b und 3c) und unterschiedlicher Profilierung verwendet werden, um nicht nur im Querschnitt rechteckige Filterelemente erzeugen zu können, sondern beispielsweise auch L- oder U-förmige Querschnitte herstellen zu können.
Zwischen den Prägewalzen 7 und den Profilwalzen 8 sind höhenverstellbare Niederhalter 21 an der Ober- und Unterseite des gerafften Bahnmaterials 1 vorgesehen, die auch mit regel-baren (getrieben oder gebremsten) Rollen oder Transportriemen versehen sein können. Somit ergibt sich, dass das Bahnmaterial 1 bei zusammengefahrenen Profilwalzen 8 gegen die laufenden Profilwalzen 8 stößt und zwischen den Niederhaltern 21 ein stetig anwachsender Stau an flächigem Bahnmaterial 1 angehäuft wird, wodurch sich eine symmetrische wellenförmige Struktur an gestauchtem bzw. gerafftem Bahnmaterial 1 ergibt (vgl. Fig. 4). Die spezielle Form der wellenförmigen Struktur ist auch von der Art des gewählten Materials sowie von der vorhergegangenen Penetration, Expansion, Umlegung und der Prägung durch die Prägewalzen abhängig. Bei Vergrößerung des Abstandes zwischen den Profilwalzen 8 und gleichzeitiger Reduktion des Vortriebes der Profilwalzen 8 wird der Materialstau vor den Profilwalzen 8 proportional zu dem Höhenabstand zwischen den Profilwalzen 8 abgebaut. Werden die Profilwalzen 8 in ihrem vertikalen Abstand zueinander auseinander bewegt, so wird das davor angesammelte Bahnmaterial 1 durch die Friktion der Profilwalzen 8 zwischen den Profilwalzen 8 durchgezogen und komprimiert.
Wenn der Durchgang bzw. Höhenabstand der Profilwalzen 8 auf die Höhe des freien Zwischenraums zwischen den Niederhaltern 21 eingestellt wird und gleichzeitig die Geschwindigkeit der Profilwalzen 8 reduziert wird, bewirkt die Reibung der Profilwalzen 8, dass das vor den Profilwalzen 8 aufgestauchte Bahnmaterial der lichten Höhe der Niederhalter 21 entspricht.
Durch die stufenlose Regelung der Abzugsgeschwindigkeit des Bahnmaterials 1 durch die Profilwalzen 8 kann zwischen den Präge- und Profilwalzen 7, 8 eine Differenzgeschwindigkeit eingestellt werden, die den Materialaufbau vor den Profilwalzen 8 festlegt.
Zur Einhaltung von Abmessungen und Toleranzen können zwischen einem Niederhalter 21 Heizelemente 22, z.B. Infrarot-Heizelemente vorgesehen sein, die das Bahnmaterial 1 auf einer gegebenenfalls erforderlichen Fixierungstemperatur halten.
Die Profilwalzen 8 können auch entgegen der Förderrichtung des Bahnmaterials 1 laufen. Wenn der Staudruck des aufgestauchten bzw. gerafften Bahnmaterials 1 größer als die Reibung der entgegenlaufenden Profilwalzen 8 ist, wird das aufgestauchte Bahnmaterial zwischen den Profilwalzen 8 hindurchgedrückt. Dieser Betriebszustand wird gewählt, wenn das aufgestauchte Bahnmaterial 1 zwischen und hinter den Profilwalzen 8 fixiert und stabilisiert werden soll . Wenn der vertikale Höhenabstand zwischen den Profilwalzen 8 und den Niederhaltern 21 vergrößert wird, kann das von den Prägewalzen 7 vorgelegte Bahnmaterial 1 unter weiterer Reduktion der Umfangsgeschwindigkeit der Profilwalzen 8 in der gewählten Profilstärke abgearbeitet werden. Durch die Synchronisierung der Prägewalzen-Geschwindigkeit und die Einstellung des Abstandes der Niederhalter 21 und der Profilwalzen 8 kann die Stärke der Stauchung bzw. Raffung des Bahnmaterials 1 und somit die Herstellung unterschiedlicher Filtermaterialien 2 eingestellt werden.
An einer oder beiden Außenseite (n) 22, 23 (vgl. Fig. 4) des gerafften Bahnmaterials 1 kann ein von einer Haspel 24 abgezogenes und über Spannungsausgleichs- bzw. Tänzerwalzen geführte Material 25 für eine zusätzliche funktionelle Beschichtung des gerafften Bahnmaterials 1 zwischen den Prägewalzen 7 und den Profilwalzen 8 über eine Einbring-Walze 26 zugeführt werden, welches somit nicht von den vorhergehenden Penetrationsvorrichtungen 9, 11, 14 behandelt wird.
Um eine Verbindung zwischen dem gerafften Bahnmaterial 1 und der flächigen funktioneilen Beschichtung 25 herzustellen, kann entweder ein Ultraschallwerkzeug (nicht gezeigt) eine Plastifi- zierung einer thermoplastischen Schicht auf der funktioneilen Beschichtung 25 bewirken oder eine mechanische Vernadelung zwischen der Beschichtung 25 und dem gerafften Bahnmaterial 1 mittels der Profilwalzen 8 vorgenommen werden.
Das mittels dieser Vorrichtung und diesem Verfahren hergestellte gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässige Filtermaterial besteht somit, wie in Fig. 4 nur schematisch gezeigt ist, aus einem gestauchten bzw. gerafften Bahnmaterial 1, welches vorzugsweise eine Höhe von 4 mm und eine Breite von ca. 360 mm aufweist. Das in Fig. 4 gezeigte Filtermaterial weist außerdem an der Oberseite 22 eine funktionelle Beschichtung 25 auf. Die Konfektion des Filtermaterials 1 kann danach durch eine in Fig. 1 nicht dargestellte Schneid- bzw. Umformvorrichtung festgelegt werden.

Claims

Patentansprüche :
1. Gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässiges Filtermaterial (2) aus einem flächigen Bahnmaterial (1) , dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial (1) quer zu seiner Längsausdehnung zur Bildung einer wellenförmigen Struktur gestaucht bzw. gerafft ist.
2. Filtermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnmaterial (1) eine Folie, ein Gewebe, Gelege, Gewirke, Gestricke, Gemasche, Netz oder Verbundmaterial ist.
3. Filtermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial (1) aus Metall oder Keramik besteht.
4. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnmaterial (1) zusätzliche Penetrationen aufweist.
5. Filtermaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnmaterial (1) Längs-, Quer-, kreuz- und/oder sinusförmige Penetrationen aufweist.
6. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnmaterial (1) eine Dicke zwischen 0,01 und 0,1 mm aufweist.
7. Filtermaterial nach einem der Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnmaterial (1) eine Dicke zwischen 0,03 und 0,08 mm aufweist.
8. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) eine Dicke zwischen 1 und 10 mm aufweist.
9. Filtermaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) eine Dicke von 4 mm aufweist.
10. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) eine Penetrationsdichte zwischen 500 und 2000 ppi aufweist.
11. Filtermaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) eine Penetrationsdichte zwischen 800 und 1600 ppi aufweist.
12. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) eine Breite zwischen 200 und 600 mm aufweist.
13. Filtermaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) eine Breite von 400 mm aufweist.
14. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) Penetrationen aufweist, deren Größe im 10~10 m-Bereich liegt.
15. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) Penetrationen aufweist, deren Größe im 10~6 m-Bereich liegt.
16. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) Penetrationen aufweist, deren Größe im 10~3 m-Bereich liegt.
17. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) mehrere Lagen aus flächigem Bahnmaterial (1) aufweist.
18. Filtermaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen des flächigen Bahnmaterials (1) mit Hilfe eines thermisch aktivierbaren Lacks flächig zusammengehalten sind.
19. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial (1) mit einer FunktionsSchicht (13) verbunden ist.
20. Filtermaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass als FunktionsSchicht (13) eine Epoxy-Lackschicht vorgesehen ist.
21. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (2) mit einer funktioneilen Beschichtung (25) verbunden ist.
22. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Dichte des Filtermaterials (2) unter 5% der spezifischen Dichte des flächigen Bahnmaterials (1) beträgt.
23. Vorrichtung zur Herstellung eines gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigen Filtermaterials aus flächigem Bahnmaterial (1) , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei einander gegenüberliegende Profilwalzen (8) in Förderrichtung des flächigen Bahnmaterials (1) gesehen hinter mindestens zwei einander gegenüberliegenden Prägewalzen (7) angeordnet sind und die Drehzahl der Prägewalzen (7) und der Profilwalzen (8) und/oder der Abstand der Profilwalzen (8) zueinander zur Stauchung bzw. Raffung des zwischen den Präge- und Profilwalzen (7, 8) hindurchgeführten Bahnmaterials (1) einstellbar sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Prägewalzen (7) zueinander einstellbar ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prägewalze (7) aus> zumindest zwei Prägewalzen-Segmenten (17) und einer dazwischen angeordneten Bremswalze (18) besteht.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Bremswalze (18) geringer ist als der Durchmesser der Prägewalzen-Segmente (17) .
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägewalzen-Segmente (17) aus einer Stahllegierung bestehen.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremswalze (18) aus einem elastischen Material besteht.-
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass als elastisches Material eine GummiVerbindung vorgesehen ist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägewalzen (7) und/oder die Profilwalzen (8) federnd gelagert sind.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilwalzen (8) aus mehreren Profilwalzen-Segmenten (19) bestehen.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilwalzen-Segmente (19) zur Bildung einer Profilwalze (8) auf einer gemeinsamen Achse (20) verdrehsicher gelagert sind.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Prägewalzen (7) und den Profilwalzen (8) auf der Ober- und Unterseite des gerafften Bahnmaterials (1) Niederhaltevorrichtungen (21) vorgesehen sind.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass als Niederhaltevorrichtungen (21) Rollen, Riemen oder dergleichen vorgesehen sind.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Prägewalzen (7) und den Profilwalzen (8) zumindest eine Heizvorrichtung (22) vorgesehen ist.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung des Bahnmaterials (1) gesehen vor den Prägewalzen (7) zumindest ein Tänzer- bzw. Spannungsausgleichswalzenpaar (5, 6) vorgesehen ist.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung des Bahnmaterials (1) gesehen vor den Prägewalzen (7) eine Vorrichtung (9) zur Penetration des flächigen Bahnmaterials (1) mittels elektrischer Hochspannung vorgesehen ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung des Bahnmaterials (1) gesehen vor der Vorrichtung (9) zur Penetration des flächigen Bahnmaterials (1) mittels elektrischer Hochspannung eine Heizvorrichtung (10) vorgesehen ist.
39. Vorrichtung nach'Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass als Heizvorrichtung (10) eine Infrarot-Heizung vorgesehen ist.
40. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass als Heizvorrichtung (10) eine direkte Beflammung mittels einer Gasflamme vorgesehen ist.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass als Heizvorrichtung (10) eine Bekeart-Heizung vorgesehen ist.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung des Bahnmaterials (1) gesehen vor den Prägewalzen (7) ein Laser (11) zur Penetration des Bahnmaterials (1) vorgesehen ist.
43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung des Bahnmaterials (1) gesehen vor den Prägewalzen (7) Stanz- bzw. Schlitzmesser (14) vorgesehen sind.
44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung des Bahnmaterials (1) gesehen vor den Stanz- bzw. Schlitzmessern (14) eine Vorrichtung (12) zur Fixierung einer FunktionsSchicht (13) vorgesehen ist.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung des Bahnmaterials (1) gesehen vor den Prägewalzen (7) ein Spannrahmen (15) vorgesehen ist.
46. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass in FÖrderrichtung des Bahnmaterials (1) gesehen nach dem Spannrahmen
(15) eine Umlegevorrichtung (16) vorgesehen ist.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Präge- und Profilwalzen (7, 8) eine Vorrichtung (26) zum Einbringen einer funktioneilen Be- Schichtung (25) auf dem gerafften Bahnmaterial (1) vorgesehen ist.
48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägewalzen-Segmente (17) Stanzmesser (17' ' ) aufweisen.
49. Verfahren zur Herstellung eines gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigen Filtermaterials (2) aus einem flächigen Bahnmaterial (1) , dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial (1) kontinuierlich gestaucht bzw. gerafft wird.
50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial (1) vor der Stauchung bzw. Raffung penetriert wird.
51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial (1) längs, quer, kreuz- und/oder sinusförmig penetriert wird.
52. Verfahren nach einem der Ansprüche 49 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass auf das flächige Bahnmaterial (1) vor der Stauchung bzw. Raffung eine FunktionsSchicht (13) aufgebracht wird.
53. Verfahren nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass die FunktionsSchicht (13) mittels Kälteschock auf dem flächigen Bahnmaterial (1) fixiert wird.
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 49 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial (1) vor der Stauchung bzw. Raffung zumindest einmal gefaltet bzw. umgelegt wird.
55. Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial (1) vor dem Falten bzw. Umlegen gespannt bzw. in seiner Breite expandiert wird.
56. Verfahren nach Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Bahnmaterial (1) vor dem Falten bzw. Umlegen mittels einer Längsexpansion eingeschnürt wird.
57. Verfahren nach einem Ansprüche 49 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Filtermaterial (1) während der Stauchung bzw. Raffung eine funktionelle Beschichtung (25) aufgebracht wird.
58. Verfahren nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionelle Beschichtung (25) mittels Plastifizierung einer thermoplastischen Schicht auf dem flächigen Bahnmaterial (1) fixiert wird.
59. Verfahren nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionelle Beschichtung (25) mittels Vernadelung mit dem flächigen Bahnmaterial (1) verbunden wird.
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