DE2531401A1 - METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A FILTER, AND FILTER MANUFACTURED BY THE METHOD AND APPARATUS - Google Patents
METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A FILTER, AND FILTER MANUFACTURED BY THE METHOD AND APPARATUSInfo
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Description
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PATETJTANWALTE A. GRÜNECKERPATETJTANWALTE A. GRÜNECKER
DIPL-INGDIPL-ING
H. KINKELDEYH. KINKELDEY
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W. STOCKMAIRW. STOCKMAIR
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OR FBiOEC INGOR FBiOEC ING
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14-. Juli 1975 BRUNSWICK CORPORATION14-. July 1975 BRUNSWICK CORPORATION
One Brunswick Plaza Skokie, Illinois 6OO76One Brunswick Plaza Skokie, Illinois 6OO76
USAUnited States
LINDAULINDAU
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Filters und mittels des Verfahrens und der Vorrichtung hergestellter FilterMethod and device for producing a filter and filters produced by means of the method and device
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filters und einen mittels des Verfahrens und der Vorrichtung hergestellten Filter. Die Erfindung findet insbesondere zur Herstellung von Filter'patronen oder Filtereinsätzen Verwendung.The invention relates to a method and a device for producing a filter and to a method and a device of the device manufactured filter. The invention is used in particular for the production of filter cartridges or filter inserts Use.
Bisher wurden Filterpatrone! dadurch hergestellt, daß ein faserförmiges Garn oder ein Vorgespinst um einen rohrförmigen Körper oder einen Dorn herumgewickelt wurde. Der rohrförmige Körper wird dabei von einem relativ steifen, perforierten Kern gebildet, der nach dem Aufwickeln des Garns in dem Garn zurückbleibt, damit der Filter im Betrieb die erforderliche Festigkeit aufweist.So far, filter cartridges! produced in that a fibrous Yarn or sliver has been wrapped around a tubular body or mandrel. The tubular body is formed by a relatively stiff, perforated core that remains in the yarn after the yarn has been wound up, so that the filter has the required strength during operation.
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telefon (oas) sa se ea telex 05-se3βο Telegramme monapat telephone (oas) sa se ea telex 05-se3βο telegrams monapat
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Es sind auch andere Filter bekannt, bei denen kein zentraler Kern vorgesehen ist und die Steifigkeit der aufgewickelten Fasern dadurch erzielt wird, daß die Fasern mit einem zusätzlichen Bindemittel gegenseitig verklebt werden, indem die Filterpatrone mit einem synthetischen Harz imprägniert wird, welches anschließend aushärtet.There are also other filters known that do not have a central one Core is provided and the rigidity of the wound fibers is achieved in that the fibers with an additional Binders are glued together by impregnating the filter cartridge with a synthetic resin, which then hardens.
Das Garn wird im allgemeinen aus einem unbearbeiteten Textilmaterial hergestellt, welches mittels einer Krempel- oder Kämmmaschine zu langen Krempelbändern verarbeitet wird, so daß ein unverdrilltes Krempelband oder sogenanntes Vorgarn hergestellt wird. Das Vorgarn kann dann verdrillt werden, so daß ein Vorgespinst hergestellt wird. Die verdrillten Vorgarne oder das Vorgespinst werden im allgemeinen zu den Filterkerzen herkömmlicher Art verarbeitet. Durch die Verwendung von fest verzwirnten Vorgespinsten ist die Filtrationsleistung der herkömmlichen Filter oder die Filtereigenschaft in um auf ein bestimmtes Maß begrenzt. Die einzige Möglichkeit, die FiItrationsleistung bei herkömmlichen Filtern zu verändern, besteht darin, bei der Herstellung des Filters die Art der Wicklung zu verändern.The yarn is generally made from a raw textile material produced, which is processed into long carding belts by means of a carding or combing machine, so that a untwisted carding tape or so-called roving is produced. The roving can then be twisted to form a roving will be produced. The twisted rovings or roving are generally becoming more conventional with the filter candles Kind of processed. By using tightly twisted Pre-spun is the filtration performance of conventional filters or the filter property in order to a certain extent limited. The only way to improve filtration performance Changing conventional filters consists of changing the type of winding in the manufacture of the filter.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filters der vorgenannten Art zu schaffen, welcher die Nachteile der aus Garnen oder Vorgespinsten hergestellten bekannten Filter nicht aufweist. Die Erfindung ist ferner darauf gerichtet, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines durchlässigeren Filters zu schaffen, welcher Teilchen ungehindert durchläßt, die kleinere Abmessungen als die zu filtrierenden Teilchen aufweisen. Gleichzeitig soll das erfindungsgemäße Verfahren eine Senkung der Herstellungskosten von Filterpatrenen ermöglichen.The invention is directed to a method and an apparatus to create a filter of the aforementioned type, which has the disadvantages of yarn or roving does not have manufactured known filter. The invention is further directed to a method and an apparatus to provide a more permeable filter which allows particles to pass through freely that have smaller dimensions than the particles to be filtered. At the same time, the method according to the invention is intended to reduce the Allow manufacturing costs of filter cartridges.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Filters be-The method according to the invention for producing the filter
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steht darin, daß ein faserförmiges Vorgarn oder der Kammzug mit einen zum Versteifen des Vorgarnes dienenden Härtemittel "behandelt wird, daß das versteifte Vorgarn spiralförmig auf einen Kern aufgewickelt wird und daß das aufgewickelte Vorgarn verklebt wird. Zur Herstellung der Filterkerze wird ein versteiftes Vorgarn zu einer Kerze aufgewickelt, wobei diese Filterkerze nicht die Nachteile der aus verzwirnten Garnen hergestellten Filter aufweist. Das Ausgangsmaterial zur Herstellung der erfindungsgemäßen Filterkerze ist ein gekämmtes Vorgarn, das aus einem weichen unverzwirnten Faserband besteht und einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das Vorgarn kann aus beliebigen Fasern bestehen und auf Baumwolle oder Wolle verarbeitenden oder Kammgarn herstellenden Krempelmaschinen hergestellt werden. Die Denierzahl der Fasern, die zur Herstellung des Vorgarnes verwendet werden, hat einen großen Einfluß auf die Filtrationseigenschaft in um der fertigen Filterkerze.is that a fibrous roving or the top is treated with a hardening agent serving to stiffen the roving, that the stiffened roving is spirally wound onto a core and that the wound roving is glued Candle wound, this filter candle does not have the disadvantages of filters made from twisted yarns. The starting material for the production of the filter candle according to the invention is a combed roving, which consists of a soft, untwisted fiber band and has an essentially circular cross-section. The roving can be made of any fibers and are produced on carding machines processing cotton or wool or worsted yarn The denier number of the fibers used to produce the roving has a great influence on the filtration properties in around the finished filter candle.
Das als Äusgangsmaterial verwendete Vorgarn wird mit einem aushärtenden Imprägnierungsmittel imprägniert, wodurch dem Vorgarn eine zusätzliche Festigkeit verliehen wird. Das Vorgarn kann dadurch eine bandförmige Gestalt erhalten, daß es während der Imprägnierung durch einenTrichter hindurchläuft. Das überschüssige Kunstharz wird mit Hilfe eines Satzes Quetschrollen entfernt, und anschließend wird das mit dem Kunstharz imprägnierte Vorgarn bei einer Temperatur getrocknet, die unter der Aushärttemperatur des Kunstharzes liegt.The roving used as the starting material is treated with a hardening Impregnation agent impregnated, which gives the roving extra strength. The roving can thereby given a ribbon-like shape that it passes through a funnel during impregnation. The excess Resin is removed with the aid of a set of nip rollers, and then the roving impregnated with the resin is removed dried at a temperature below the curing temperature of the synthetic resin.
Zum Aufwickeln des mit dem Kunstharz imprägnierten Vorgarnes auf einen tragenden Kern ist eine Wickelmaschine vorgesehen, welche eine angetriebene Spindel, eine Andrückrolle und einen Wickelkopf aufweist. Der Kern kann in der fertiggestellten Filterkerze verbleiben oder nach dem Aushärten des Kunstharzes aus der Filterkerze entfernt werden. Die Andrückrolle oder Kom-A winding machine is provided for winding the roving impregnated with the synthetic resin onto a supporting core, which has a driven spindle, a pressure roller and a winding head. The core can be in the finished filter cartridge remain or be removed from the filter candle after the resin has hardened. The pressure roller or com-
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pressionsvorrichtung übt auf das aufgewickelte Vorgarn einen von außen wirkenden Druck aus, während der Wickelkopf eine Zugspannung in das auzuwickelnde Vorgarn einleitet, so daß dadurch die Dichte des Filters beim Aufwickeln nacheinanderfolgender Vorgarnschichten in vorteilhafter Weise verändert werden kann. Das Vorgarn wird entweder in parallelen, schraubenförmigen Wicklungen auf den Kern aufgewickelt oder in sich kreuzenden oder rautenförmigen Wicklungen. Dabei wird die Wicklung derart ausgeführt, daß sich die einzelnen Vorgarnlagen etwas über die Enden des tragenden Kernes hinaus erstrecken.Pressionsvorrichtung exerts an externally acting pressure on the wound roving, while the winding head a Introduces tensile stress in the roving to be wound, so that the density of the filter when winding successively Roving layers can be changed in an advantageous manner. The roving is either parallel, helical Windings wound on the core or in crisscrossing or diamond-shaped windings. Thereby the winding designed in such a way that the individual roving layers extend somewhat beyond the ends of the supporting core.
Die Enden der Filterpatrone werden dadurch ausgebildet, daß an den Enden der gewickelten Filterpatrone flache Verschlußkörper angeordnet werden und daß die Filterpatrone dann beim Einführen zwischen zwei stationäre Stirnwände einer speziell für diesen Zweck ausgebildeten Kompressionsvorrichtung zusammengedrückt wird. Während der Druckbelastung wird die Filterpakraoe derart behandelt, daß die Lagen des aufgewickelten Vorgarnes zusammenkleben, während gleichzeitig das weitere Aushärten des Kunstharzes und damit die Versteifung des Vorgarnes stattfindet. Falls ein bei Wärme aushärtendes Kunstharz zur Versteifung des Vorgarnes verwendet wird, dann findet eine Vorfestigung des Vorgarnes während des Trocknens des imprägnierten Vorgarnes statt und ein endgültiges Verfestigen und Verkleben während des Aushärtens des aufgewickelten Vorgarnes. Nach dem Aushärten kann die fertiggestellte Filterpatrone maschinell bearbeitet und z.B. mit Rillen versehen werden.The ends of the filter cartridge are formed in that on the ends of the wound filter cartridge are arranged flat closure body and that the filter cartridge is then inserted compressed between two stationary end walls of a compression device specially designed for this purpose will. The filter pakraoe becomes like this during the pressure load treated that the layers of the wound roving stick together, while at the same time the further hardening of the Synthetic resin and thus the stiffening of the roving takes place. If a thermosetting resin is used for stiffening of the roving is used, then a pre-consolidation of the roving takes place during the drying of the impregnated roving instead of and a final solidification and sticking during the hardening of the wound roving yarn. After hardening the finished filter cartridge can be machined and provided with grooves, for example.
Eine wesentliche Kosteneinsparung bei der Herstellung der Filterpatrone unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch erzielt, daß ein Vorgarn verwendet wird, bei dessen Herstellung ein Verfahrensschritt gegenüber der Herstellung herkömmlicher gezwirnter Garne eingespart wird.A significant cost saving in the manufacture of the filter cartridge using the method according to the invention is achieved in that a roving is used in which Production one process step is saved compared to the production of conventional twisted yarns.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:Further features, details and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. Show in it:
Fig.1 eine Seitenansicht einer mit Rillen versehenen Filterpatrone, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist;1 shows a side view of a filter cartridge provided with grooves, which is produced by the method according to the invention;
Fig.2 eine Seitenansicht von einer Filterkerze, bei welcher die Wicklungen kreuz- oder rautenförmig verlaufen, wobei die Filterpafciaie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist;2 shows a side view of a filter candle in which the windings run in a cross or diamond shape, with the filter paper using the method according to the invention is made;
Fig.3 eine Schnittansicht der in der Fig.2 dargestellten Filterpatrone, entlang der Schnittlinie 3-3;3 shows a sectional view of the filter cartridge shown in FIG. along section line 3-3;
Fig.4 eine schematische Darstellung der ersten Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens; 4 shows a schematic representation of the first method steps of the method according to the invention;
Fig.5 eine Teildarstellung von weiteren Verfahrensschritten des erfindungsgemäßen Verfahrens;5 shows a partial illustration of further process steps of the method according to the invention;
Fig.6 eine Teilschnittansicht durch die am Ende des Verfahrens verwendete Kompressionsvorrichtung entlang der Linie 6-6 nach Fig.7;6 shows a partial sectional view through the at the end of the process used compression device along the line 6-6 of Figure 7;
Fig.7 eine Seitenansicht der Kompressionsvorrichtung und7 shows a side view of the compression device and
Fig.8 eine Seitenansicht eines in Verbindung mit der in den Fig.6 und 7 dargestellten Kompressionsvorrichtung verwendeten Verschlußkörpers.8 shows a side view of a in connection with the in the Fig.6 and 7 shown compression device used closure body.
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Die Filterpatronen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, sind in den Fig.1, 2 und 3 dargestellt. Die in der Fig.1 gezeigte Filterpatrone 10 wird dadurch hergestellt, daß ein versteiftes Vorgarn in parallelen Lagen um einen tragenden Kern schraubenförmig herumgewickelt wird. In die Filterpatrone werden dann mehrere Rillen 12 eingearbeitet,sodaß die Mantelfläche der Filterpattcne vergrößert wird. Die in den Fig.2 und 3 gezeigte Filterpatrone 14 wurde dadurch hergestellt, daß bandförmige, kunstharzgetränkte Vorgarne um einen tragenden Kern mit einem kreuz- oder rautenförmigen Muster herumgewickelt wurden. Die Dichte der Vorgarnschichtung des Filters 14 nimmt zur Mitte der Filterpatrone hin zu, so daß zur Mitte der Filterpatrone hin eine zunehmend bessere Filtration von kleineren Teilchen erreicht wird. Durch die unregelmäßige Oberfläche, die durch das bandförmige Vorgarn und das kreuz- oder rautenförmige Muster hervorgerufen wird, wird die Mantelfläche der Filterpatrone vergrößert, ohne daß die Einarbeitung von Rillen erforderlich ist. Die Filterpatrone 14 besitzt als mittleren Kern 16 einen perforierten Träger, der ständiger Bestandteil der fertigen Filterpatrene sein kann oder nach dem Aushärten der aufgewickelten kunstharzgetränkten Vorgarne aus der Filterpatrone entfernt werden kann.The filter cartridges with the method according to the invention are shown in FIGS. 1, 2 and 3. The filter cartridge 10 shown in Figure 1 is produced in that a stiffened roving in parallel Layers is helically wound around a supporting core. In the filter cartridge are then incorporated several grooves 12, so that the outer surface of the filter plate is enlarged. The filter cartridge 14 shown in Figures 2 and 3 was produced by that ribbon-shaped, synthetic resin-soaked rovings are wound around a supporting core with a cross-shaped or diamond-shaped pattern became. The density of the roving of the filter 14 increases towards the center of the filter cartridge, so that the An increasingly better filtration of smaller particles is achieved in the middle of the filter cartridge. Due to the irregular The surface created by the ribbon-shaped roving and the cross-shaped or diamond-shaped pattern becomes the outer surface the filter cartridge enlarged without the need to incorporate grooves. The filter cartridge 14 has as middle core 16 a perforated carrier, which can be a permanent part of the finished filter cartridge or after Hardening of the wound synthetic resin-soaked roving can be removed from the filter cartridge.
Wie in der Fig.4 dargestellt, wird ein faserförmiges Vorgarn 18 aus Wolle, Zelluloseacetat, viskoser Kunstseide oder anderen Naturfasern oder synthetischen Fasern aus einem Vorratsbehälter 20 herausgezogen und über Rollen 22 einer Station zur Imprägnierung mit einem aushärtenden Imprägnierungsmittel zugeführt. Das Vorgarn 18 läuft durch einen Trichter 24, so daß ein in der Fig.2 dargestelltes fadenförmiges Vorgarn ausgebildet wird. Der Trichter 24 ist im wesentlichen konisch ausgebildet und weist an seinem Ende eine kleine rechteckige oderAs shown in Fig.4, a fibrous roving 18 made of wool, cellulose acetate, viscous rayon or other natural fibers or synthetic fibers from a storage container 20 pulled out and over rollers 22 of a station for impregnation with a hardening impregnation agent fed. The roving 18 runs through a funnel 24 so that a thread-like roving shown in FIG. 2 is formed will. The funnel 24 is substantially conical and has a small rectangular or at its end
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elliptische öffnung auf. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Trichter 24 auch weggelassen werden kann und das Vorgarn 18 in der unbehandelten Form, mit welcher es aus dem Vorratsbehälter 20 abgezogen wird, imprägniert wird. Durch die Verwendung des Trichters 24 wird ein gleichmäßigerer Faden erzeugt, so daß eine gleichmäßigere Filterpatrone hergestellt wird.elliptical opening. It should be noted, however, that the funnel 24 can also be omitted and the roving 18 in the untreated form with which it is made is withdrawn from the reservoir 20, is impregnated. By using the funnel 24, it becomes more uniform Thread generated so that a more uniform filter cartridge is produced.
Während das Vorgarn 18 durch den Trichter 24 hindurchläuft, wird es mit einem durch ein Rohr 26 zugeführten Kunstharz imprägniert. Das Kunstharz, bei dem es sich um ein wärmeaushärtendes Imprägnierungsmittel handelt, kann von einer Lösung gebildet sein, die Phenol-Formaldehyd, Harnstoff-Formaldehyd oder andere aushärtbare Komponenten enthalten. Das Kunstharz wird von einem Vorratsbehälter 28 mittels einer Pumpe 30 dem Rohr 26 zugeführt. Das vorgeformte, mit Kunstharz imprägnierte Vorgarn 18 läuft durch zwei Quetschrollenpaare 32, durch welche überschüssiges Kunstharz entfernt wird. Zwei Rohre 34 leiten das überschüssige Kunstharz von Auffangrinnen oder Tropfblechen zum Vorratsbehälter 28 zurück. While the roving 18 passes through the funnel 24, it is impregnated with a synthetic resin fed through a pipe 26. The synthetic resin, which is a thermosetting one Impregnation agent can be formed from a solution containing phenol-formaldehyde, urea-formaldehyde or contain other curable components. The synthetic resin is from a storage container 28 by means of a Pump 30 is fed to pipe 26. The preformed roving 18 impregnated with synthetic resin runs through two pairs of squeegee rollers 32, through which excess resin is removed. Two pipes 34 lead the excess resin off Collecting channels or drip trays to the storage container 28 back.
Das imprägnierte Vorgarn 18 wird dann bei einer erheblich unter der Aushärttemperatur des Kunstharzes herrschenden Temperatur in einem Ofen 36 getrocknet. Mittels eines Gebläses 38 wird Luft in den Ofen 36 gesaugt und an elektrischen Heizgeräten 40 vorbeigefördert. Die aufgeheizte Luft wird mittels eines am Ausgang des Ofens 36 angeordneten Gebläses 32 an dem Vorgarn 18 vorbeigesaugt. Das Vorgarn 18 läuft in mehreren Schleifen um Rollen 44 und 46 herum, so daß es mehrfach die Länge des Ofens 36 durchläuft. Dieses Verfahren zum Trocknen des kunstharzimprägnierten Vorgarnes ermöglicht die gleichzeitige Verarbeitung einer vergrößertenThe impregnated roving 18 is then prevailing at a significantly below the curing temperature of the synthetic resin Temperature dried in an oven 36. By means of a fan 38, air is drawn into the furnace 36 and connected to electrical Heaters 40 conveyed past. The heated air is discharged by means of a fan arranged at the outlet of the furnace 36 32 sucked past the roving 18. The roving 18 loops around rollers 44 and 46 in multiple loops so that it traverses the length of oven 36 multiple times. This Method for drying the resin-impregnated roving allows the simultaneous processing of an enlarged
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Vorgarnlänge, so daß das Kunstharz aushärten kann, ohne daß es notwendig ist, die Höhe des Ofens 36 zu vergrößern. Das getrocknete Vorgarn 18, das aus dem Ofen 36 austritt, wird auf eine Spule 48 aufgewickelt.Roving length so that the resin can cure without the need to increase the height of the oven 36. That dried roving 18 exiting oven 36 is wound onto a bobbin 48.
Das getrocknete, kunstharzimprägnierte Vorgarn 18 wird von der Spule 48 abgezogen und mittels einer Wickelmaschine auf einen perforierten, tragenden Kern aufgewickelt, wie dies schematisch in der Fig.5 dargestellt ist. Das Vorgarn 18 wird durch eine oder mehrere Führungsösen 50 geleitet, welche eine von einer Eichvorrichtung 52 gesteuerte Spannung auf das Vorgarn aufbringen. Das gespannte Vorgarn 18 läuft dann durch eine Führungseinrichtung 54, welcher mittels einer Spindel 56 eine hin- und hergehende Bewegung verliehen wird. Die Ausführung der Spindel 56 ist dafür maßgebend, ob das Muster nach Fig.1 mit parallelem Fadenverlauf oder das Muster nach Fig.2 mit sich kreuzenden Fäden ausgebildet wird.The dried, synthetic resin-impregnated roving 18 is of withdrawn from the spool 48 and wound onto a perforated, supporting core by means of a winder, like this is shown schematically in Fig.5. The roving 18 is passed through one or more guide eyes 50, which apply a tension controlled by a calibration device 52 to the roving. The tensioned roving 18 runs then by a guide device 54, which is given a reciprocating motion by means of a spindle 56. The design of the spindle 56 is decisive for whether the pattern according to FIG. 1 with a parallel thread course or the pattern is formed according to Figure 2 with intersecting threads.
Der perforierte mittlere Kern 16 wird während des Aufwickeins mittels einer Welle 58 gedreht.The perforated central core 16 is rotated by means of a shaft 58 during winding.
Eine oder mehrere Kompressionsrollen 60 sind vorgesehen, die auf das Vorgarn 18 eine radiale Druckkraft ausüben, während es auf den perforierten Kern 16 aufgewickelt wird. Durch eine Veränderung der Druckkraft der Kompressionsrollen und der von dem Wickelkopf aufgebrachten Zugkraft kann die Packungsdichte nacheinanderfolgender Vorgarnlagen des Filters verändert werden. Das Vorgarn wird schraubenförmig auf den tragenden Kern 16 aufgebracht, wobei sich die Windungen etwas über die Enden des tragenden Kerns 16 hinaus erstrecken. Die Enden der Filterpatronewerden dann unter Aufbringung einer Axialkraft auf die Filterpafcraae ver formt, wobei die Axialkraft während des ab-One or more compression rollers 60 are provided which exert a radial compressive force on the roving 18 while it is wound onto the perforated core 16. By changing the pressure of the compression rollers and that of The tensile force applied to the winding head can change the packing density of successive layers of roving in the filter. The roving is applied helically to the supporting core 16 with the turns slightly over the ends of the supporting core 16 also extend. The ends of the filter cartridge are then placed under the application of an axial force Filterpafcraae deformed, whereby the axial force during the ab-
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schließenden Aushärtens ununterbrochen wirkt. Die ausgehärtete fertige Filterpatrone kann dann in unverändertem Zustand verwendet werden oder bearbeitet werden, so daß sich die in der Fig.1 dargestellte Form ergibt.final hardening acts uninterruptedly. The cured, finished filter cartridge can then be used in its unchanged condition are or are processed, so that the shape shown in Figure 1 results.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde beispielsweise unter Verwendung eines flüssigen Imprägnierungsmittels durchgeführt. Bei diesem flüssigen Imprägnierungsmittel handelte es sich um eine wässrige Lösung des Phenol-Formaldehydharzes mit 20 bis 30% Feststoffgehalt. Das imprägnierte Vorgarn wurde bei einer Ofentemperatur von etwa 100 bis 200°C (200 bis 400°F) annähernd 4 bis 6 Minuten getrocknet. Für Vorgarne mit anderen Gewichten und anderen Denierzahlen und anderen Imprägnierungsgemischen können andere Zeiten und andere Temperaturen verwendet werden. Die unter Druckbeaufschlagung aufgewickelte Filterpatrone härtete anschließend in einem Standardofen mit Luftumwälzung bei einer Temperatur von etwa 160°C (3200F) annähernd eine Stunde lang aus. Dann wurde die Filterpatroneaus dem Ofen herausgenommen und konnte zur Filtration verwendet werden. Z.B. brachten Vorgarne mit einem Gewicht von 4,25 bis 8,5 g/m (60 bis 120 grains per yard) mit unterschiedlich starken Fasern folgende Filterleistungen:The method according to the invention was carried out, for example, using a liquid impregnating agent. This liquid impregnating agent was an aqueous solution of the phenol-formaldehyde resin with a solids content of 20 to 30%. The impregnated roving was dried at an oven temperature of about 100 to 200 ° C (200 to 400 ° F) for approximately 4 to 6 minutes. Other times and temperatures can be used for rovings of other weights and deniers and other impregnation mixtures. The wound filter cartridge under pressure then cured in a standard oven with air circulation at a temperature of about 160 ° C (320 0 F) approximately one hour from long. Then the filter cartridge was taken out of the oven and could be used for filtration. For example, roving with a weight of 4.25 to 8.5 g / m (60 to 120 grains per yard) with fibers of different strengths brought the following filter performance:
100% 3 Denier 50% 3 Denier - 50% 15 Denier 25% 3 Denier - 75% 15 Denier 10% 3 Denier - 90% 15 Denier100% 3 denier 50% 3 denier - 50% 15 denier 25% 3 denier - 75% 15 denier 10% 3 denier - 90% 15 denier
1OO% 15 Denier100% 15 denier
Filterleistung in Filter performance in ,um,around
1 /cm1 cm
5 jum 10 JUm 25 yum 50 um 5 yum 10 yum 25 yum 50 um
Offensichtlich wird die beste Filterleistung dadurch erreicht, daß Fasern mit geeigneten Faserstärken vorher aussortiert werden. Obviously, the best filter performance is achieved by that fibers with suitable fiber strengths are sorted out beforehand.
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Die Fig.6 bis 8 zeigen eine Konipressionsvorrichtung, mit welcher eine axiale Druckkraft auf die Filterpatrone aufgebracht wird, während diese aushärtet. Die Kompressionsvorrichtung weist zwei identische Stirnwände 64 auf, die mittels vier Zuganker 66 zusammengehalten werden, welche ihrerseits mittels Befestigungseinrichtungen 68 an den Stirnwänden befestigt sind. Durch die Verwendung der Zuganker 66 zur Verbindung der Stirnwände 64 weist der seitliche Bereich des Zwischenraumes zwi-, sehen den Stirnwänden im wesentlichen keine Hindernisse auf, so daß der Kern gleichmäßiger ausgestaltet wird. Zwei Verschlußkörper 70, die in der Fig.8 dargestellt sind und ein Kopfteil 72 sowie einen Schaft 74 mit einer Fase 76 aufweisen,finden in Verbindung mit der Kompressionsvorrichtung 62 Verwendung. Der Verschlußkörper 70 wird derart eingesetzt, daß der Schaft 74 in der gewickelten Filterpatroneaufgenommen wird, so daß die Enden der Filterpatrone zwischen den Stirnseiten zweier Verschlußstücke 70 aufgenommen werden. Jeder Verschlußkörper 70 weist eine Bohrung 78 auf, durch welche der von dem Kern begrenzte Innenraum während des Aushärtens zugänglich ist. In den Stirnwänden 64 der Kompressionsvorrichtung 62 ist jeweils eine Ausnehmung 80 vorgesehen, in welcher jeweils das Kopfteil 72 eines Verschlußkörpers 70 aufgenommen wird. Die Stirnwände 64 sind an den Stellen 82 abgeschrägt, so daß beim Einführen der Verschlußkörper 70 eine Druckkraft auf die Filterpatrone ausgeübt wird, wenn die Verschlußkörper bis zum Boden der Ausnehmung 80 verschoben werden. In den Stirnwänden 64 sind Löcher 84 angeordnet, die sich mit den Bohrungen 78 der Verschlußkörper 70 decken, wenn diese in die Ausnehmung 80 eingesetzt sind, so daß während der Aushärtung eine Verbindung zu dem von dem Kern begrenzten Innenraum hergestellt ist. Am Ende der Kompressionsvorrichtung ist ein Griff 86 befestigt, der die Hand-6 to 8 show a Konipressionsvorrichtung with which an axial compressive force is applied to the filter cartridge while it hardens. The compression device has two identical end walls 64, which are held together by means of four tie rods 66, which in turn by means of fastening devices 68 are attached to the end walls. By using the tie rods 66 to connect the end walls 64 has the lateral area of the space between the end walls essentially no obstacles, so that the core is made more uniform. Two closure bodies 70, which are shown in FIG. 8, and a head part 72 and a shaft 74 with a bevel 76 can be found in Connection to the compression device 62 use. The closure body 70 is used in such a way that the shaft 74 is received in the wound filter cartridge so that the Ends of the filter cartridge between the end faces of two closure pieces 70 are included. Each closure body 70 has a bore 78 through which the bounded by the core Interior is accessible during curing. In the end walls 64 of the compression device 62 is in each case a recess 80 is provided in which the head part 72 of a closure body 70 is received. The end walls 64 are beveled at the points 82, so that when the closure body 70 is inserted, a compressive force is exerted on the filter cartridge is exercised when the closure bodies are displaced to the bottom of the recess 80. There are holes in the end walls 64 84 arranged, which coincide with the bores 78 of the closure body 70 when these are inserted into the recess 80, so that a connection to the interior space delimited by the core is established during curing. At the end of the compression device a handle 86 is attached, which the hand
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habung der Vorrichtung während der Aushärtung erleichtert.Handling of the device during the curing process is facilitated.
Die Stirnwände 64 sind in einem Abstand zueinander angeordnet, der kleiner als die Länge der gewickelten Filterpatrone ist, so daß auf die Filterpatrone eine Axialkraft ausgeübt wird, wenn diese in die Ausnehmungen 80 eingesetzt wird. Bei der Kompressionsvorrichtung handelt es sich um eine preiswerte Einrichtung, die die Filterpatrone während des Aushärtens mit einer Druckkraft beaufschlagt und festhält.The end walls 64 are arranged at a distance from one another, which is smaller than the length of the wound filter cartridge is, so that an axial force is exerted on the filter cartridge when it is inserted into the recesses 80. at The compression device is an inexpensive device that uses the filter cartridge during curing a compressive force is applied and holds.
In Abweichung von der vorstehenden Beschreibung des Gegenstandes der Erfindung ist es selbstverständlich auch denkbar, daß die Versteifung des Vorgarnes unter Verwendung von aufgeheizten thermoplastischen Kunstharzen erfolgen kann, die beim Abkühlen aushärten. Ebenso könnten chemisch reagierende Härtemittel, wie z.B. Epoxidharze zum Versteifen des Vorgarnes nach dem Ablauf einer genügend langen Zeit verwendet werden. Auch könnten harte Mittel mit Lösungsmitteln zugesetzt werden, wobei das Lösungsmittel während des Trocknens verdampft. Das Zusammenkleben der aufgewickelten Vorgarne erfolgt durch das anschließende Aushärten der Härtemittel oder durch eine Behandlung der gewickelten Filterpatrone mit einem zusätzlichen Bindemittel. In deviation from the above description of the subject matter of the invention, it is of course also conceivable that the stiffening of the roving can be done using heated thermoplastic synthetic resins that cool down Harden. Chemically reacting hardeners such as epoxy resins to stiffen the roving could also be used be used for a long enough time. Hard agents with solvents could also be added, with the solvent evaporates during drying. The wound rovings are glued together by the subsequent Curing of the hardening agent or by treating the wound filter cartridge with an additional binding agent.
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