DE1032224B - Filtereinsatz aus einer Bahn aus poroesem Werkstoff fuer Fluessigkeiten und Gase - Google Patents
Filtereinsatz aus einer Bahn aus poroesem Werkstoff fuer Fluessigkeiten und GaseInfo
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- Y10S55/44—Pile and pile-type filter mediums
Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Gestaltung eines Filtereinsatzes aus einer Bahn aus porösem Werkstoff,
z. B. Papier, die in Falten gelegt ist. Eine derartige Werkstoffbahn kann in geeigneter, dem Filtergehäuse
angepaßter Gestalt zu einem Filtereinsatz geformt werden, z. B. in Ringform gelegt und an den
Stirnenden mit abdichtenden Scheiben versehen werden. Die Filterwirkung entsteht beim Durchgang der
zu filternden Flüssigkeit oder des zu filternden Gases durch die Bahn, wobei sich Verunreinigungen in deren
Poren absetzen. Nach einer gewissen Betriebszeit sind die Poren verstopft, und es muß der Filtereinsatz
ausgewechselt werden.
Der Erfindung liegt die bekannte Aufgabe zugrunde, die Lebensdauer eines solchen Filtereinsatzes
dadurch zu erhöhen, daß der Feinfilterwirkung der porösen Bahn eine Grobfilterstufe vorgeschaltet wird,
in der gröbere Schmutzteilchen abgefangen werden, bevor sie in die Poren der Bahn eindringen und diese
verstopfen können.
Für diese Vorfilterstufe macht die Erfindung von der Verwendung von Flockenfasern Gebrauch. Diese
ist an sich bekannt für Filter anderer Art, bei denen die Filterwirkung nicht durch Durchdringung einer
porösen Bahn, sondern dadurch erreicht wird, daß man das zu reinigende Medium eine Fläche entlangströmen
läßt, die senkrecht zu ihrer Ebene mit Borsten besetzt ist, die dabei entgegen der Strömungsrichtung
geneigt sein können.
Die Erfindung besteht in einer Kombination der an sich bekannten Filterarten und ist dadurch gekennzeichnet,
daß eine den Filtereinsatz bildende, in an sich bekannter Weise gefaltete Filterwerkstoffbahn
mit Flockenfasern besetzt ist. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß für die Grob- und für die Feinfilterstufe
nur ein und derselbe Träger,- nämlich nur die gefaltete Bahn aus Filterwerkstoff, benötigt wird. Ferner entsteht
über die Summe der Grobfilterwirkung und der Feinfilterwirkung hinaus eine Kombinationswirkung,
die eine zusätzliche Erhöhung der Lebensdauer des Filtereinsatzes bedeutet: Die allgemeine Strömungsrichtung des zu filternden Mediums gegen die gefaltete
Bahn ist innerhalb des Filtergehäuses, nämlich zunächst nur im Bereich der Falten der Bahn senkrecht
zur Bahnoberfläche gerichtet, während sie in'den zwischenliegenden Bereichen zunächst entlang der
Filterfläche verläuft und erst beim Durchtritt durch die Poren der Feinfilterbahn in zu dieser senkrechte
Richtung · gelangt. Ist die poröse Bahn nicht mit Flockenfasern besetzt, so ergibt sich aus dem vorgenannten
Grunde eine stärkere Beanspruchung der gefalteten oder gebogenen Teile der Bahn und eine verhältnismäßig
schlechte Ausnutzung der dazwischenliegenden Bahnteile. Durch die Einbringung der
aus porösem Werkstoff
für Flüssigkeiten und Gase
für Flüssigkeiten und Gase
Anmelder:
Fram Corporation,
Providence, R. I. (V. St. A.)
Vertreter: Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth,
Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. Januar 1954
V. St. v. Amerika vom 4. Januar 1954
Nicholas Monsarrat, Seekonk, Mass. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Flockenfasern, die ihre Filterwirkung auch in diesen zwischenliegenden Bahnteilen an dem den Filterflächen
entlangströmenden Teil des Mediums ausüben und dieses senkrecht zur Fläche des Feinfilters
abzulenken suchen, wird die Filterwirkung sowohl in der Grobstufe als auch in der Feinstufe gleichmäßiger
auf die ganze Filterfläche verteilt und auch dadurch dessen Lebensdauer erhöht.
Vorzugsweise wird im vorgenannten Sinne der Filterwerkstoff im Filtergehäuse so angeordnet, daß
die Flockenfasern stromaufwärts in der Strömungsrichtung stehen, in der das zu filternde Mittel die
poröse Werkstoffbahn zu durchdringen sucht. Dabeisollen die Flockenfasern natürlich so geringen Abstand
voneinander besitzen, daß die von dem strömenden Mittel mitgeführten Schmutzteilchen sich an den
Fasern absetzen, ohne in Berührung mit der Trägerbahn zu gelangen und ohne diese zu verstopfen.
Eine bevorzugte praktische Ausführung der Erfindurig wird nachstehend beispielsweise an Hand der' Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt
Eine bevorzugte praktische Ausführung der Erfindurig wird nachstehend beispielsweise an Hand der' Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 schaubildlich eirie poröse "Papierbahn, an
deren Oberfläche über einen großen Teil dieser Ober-,
fläche Flockenfasern befestigt 'sind, r"'' '-!■; ■ . -;
Fig.' 2 in 'größerem Mäßstsbieiwin t Sctaltt :nach der'
Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine mit Flockenfasern r-; versehene Papier-Filterwerkstoffbahn nach Fig. 2, die
in eine Reihe von Falten oder Wellen gebogen ist,
■•v..·-.':'. ■'■>
809 557/275
I 032
Fig. 4 eine Filterwerkstoffbahn nach Fig. 3, die zu einem Kreisbogen gebogen ist, und
Fig. 5 in Seitenansicht einen Schnitt durch ein Luftfiltergehäuse, das eine Filterwerkstoffbahn nach
Fig. 4 als inneren Filtereinsatz enthält.
Die mit Flockenfasern versehene Bahn nach Fig. 1 besteht aus einer porösen oder mit Lochungen versehenen
Papierbahn 10, an deren eine Oberfläche die Flockenfasern 11 angeklebt sind. Gemäß der Erfindungkommt
es darauf an, daß die Flockenfasern einen geringen Abstand voneinander einhalten und daß sie
an der Trägerbahn 10 im wesentlichen aufrecht zur Oberfläche stehend oder so weit aufrecht stehend befestigt
sind, daß die Fasern in weitem Ausmaß keine Berührung miteinander haben. Die Flockenfasern
können eine Länge von einem bis zu einigen Millimetern besitzen.
Ein bekanntes Verfahren zur elektrostatischen Ausrichtung
der Flockenfasern an einer mit Klebstoff überzogenen Oberfläche macht die gewünschte An-Ordnung
der einzelnen Stränge der Flockenfasern möglich.
Ferner ist es wichtig, daß die Befestigung der Flockenfasern an der porösen Bahn so erfolgt, daß
diese nach der Anbringung der Flockenfasern noch porös ist. Dies kann dadurch erreicht werden, daß
man ein Klebmittel, wie Phenolformaldehyd, in Verbindung mit einer Menge von Lösungsmittel verwendet,
das das Klebmittel für die Auftragung auf die Trägerbahn 10 ganz dünnflüssig macht. Wie gesagt
kann die Länge der Flockenfasern einen oder einige Millimeter betragen und sollen die einzelnen
Flockenfasern einen geringen Abstand voneinander einhalten, um die Porosität der mit den Fasern versehenen
Bahn zu verbessern und außerdem zu erreichen, daß der aus dem Luftstrom oder Flüssigkeitsstrom
abgeschiedene Schmutz mehr Gelegenheit hat, sich an den Einzelfasern abzusetzen, wie nachstehend
noch ausführlicher beschrieben wird.
Die Flockenfasern 11 können aus natürlichen oder synthetischen Fasern bestehen, jedoch sind verhältnismäßig
gerade Fasern, wie kurze Kunstseidefasern, zu bevorzugen.
Gemäß der Erfindung ist beabsichtigt, daß die mit Flockenfasern versehene Werkstoffbahn der zuvor beschriebenen
Art als Filterwerkstoff verwendet wird, der in flachgestrecktem Zustand gemäß Fig. 1 quer zu
dem Luftstrom angebracht wird, so daß die Flockenfasern stromaufwärts gerichtet sind. Auf diesen lagern
sich die Rückstände 21 ab, wie in Fig. 2 dargestellt. Da jedoch gewöhnlich die Verwendung eines Filterwerkstoffes
erwünscht ist, der für eine lange Betriebsdauer zum Filtern von Luft ohne Verstopfung verwendet
werden kann, wird die mit Flockenfasern versehene Bahn gemäß Fig. 3 in an sich bekannter Weise
so gefaltet, daß eine große Fläche einer solchen Bahn in einem verhältnismäßig kleinen Raum untergebracht
werden kann, wie es bei 12 in Fig. 3 und 4 gezeigt und aus Fig. 5 zu entnehmen ist.
Eine auf diese Weise gefaltete und mit Flockenfasern versehene Trägerbahn kann in Filtergehäuse
unterschiedlicher Bauart und Form eingesetzt werden. Die gefaltete Bahn bildet in bekannter Weise einen
zylindrischen Filtereinsatz 13, dessen Falzlinien bzw.
Biegungen parallel zur Mittelachse des Einsatzes verlaufen. Die Enden der den zylindrischen Filtereinsatz
bildenden Werkstoffbahn sollen, wie bei 12' gezeigt, miteinander verbunden werden.
Der gemäß der Erfindung mit Flockenfasern versehene Filterwerkstoff kann auf den verschiedensten
Anwendungsgebieten zum Filtern von Gasen oder Flüssigkeiten dienen. Ein wichtiges Anwendungsgebiet
für diesen Werkstoff ist bei einem Luftfilter für die dem Vergaser einer Brennkraftmaschine zugeführte
Luft gegeben. Bei diesen Filtern läßt man gewöhnlich die Luft durch den Filterwerkstoff nach
innen zur Mittelachse hin strömen. Bei dieser Bauweise sollen die Flockenfasern nach außen hin, d. h.
stromaufwärts, gerichtet sein, so daß der von der Luft mitgeführte Staub mit den Enden der aufrecht stehenden
Flockenfasern 11 in Berührung kommt, bevor sie die poröse Trägerbahn 10 erreicht.
Bei dem praktischen Ausführungsbeispiel der Anwendung des erfindungsgemäßen Filterwerkstoffes
nach Fig. 5 ist der aus einer gefalteten Bahn nach Fig. 4 hergestellte zylindrische Filtereinsatz 13 in
dem Gehäuse eines Luftfilters bekannter Bauart derart angebracht, daß die aus der Atmosphäre zuströmende
Luft durch den Filterwerkstoff in der Pfeilrichtung durch die Saugwirkung der arbeitenden
Brennkraftmaschine hindurchgesogen wird.
Um den zylinderförmigen Einsatz 13 zu halten und in seiner Bogenform nach Fig. 4 zu halten, wird er in
bekannter Weise zwischen einen äußeren ringförmigen und netzartigen Schirm 18 und ein inneres solches
Schirmnetz 19 eingesetzt, wobei das obere und das untere Stirnende des gefalteten zylindrischen Einsatzes
vorzugsweise mit diesen Schirmnetzen mittels je eines Deckringes 20 aus gummiartigem Werkstoff
verbunden werden, der mit den stirnseitigen Faltenenden des Einsatzes einen festen und abdichtenden
Abschluß herstellt. Diese Abdeckringe können auch mit der oberen und der unteren Stirnkante der Drahtnetze
18 und 19 verbunden werden.
Der Filtereinsatz, der das gefaltete, mit Flockenfasern versehene Filtermaterial 13 zwischen dem
äußeren Netz 18 und dem inneren Netz 19 enthält und dessen gefaltete Stirnendkanten mittels je eines
gummiartigen Ringes 20 abgedichtet sind, bildet einen billigen Filtereinsatz, der als Luftfilter für einen Fahrzeugmotor
über Tausende von Fahrtkilometern befriedigend arbeiten kann; wenn er so mit Schmutz
oder Staub beladen ist, daß der Luftdurchgang stark behindert ist, kann der Einsatz herausgenommen,
weggeworfen und durch einen neuen, gleichartigen Filtereinsatz ersetzt werden.
Claims (2)
1. Filtereinsatz aus einer Bahn aus porösem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß eine in an
sich bekannter Weise gefaltete Filterwerkstoffbahn mit Flockenfasern besetzt ist.
2. Filter mit einem Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterwerkstoff
im Filtergehäuse so angeordnet ist, daß die Flockenfasern in der Strömung des zu filternden
Mittels stromaufwärts stehen.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 935 542, 289 079;
deutsche Patentanmeldung F 5573 IVc/12 d;
britische Patentschrift Nr. 689 575.
Deutsche Patentschriften Nr. 935 542, 289 079;
deutsche Patentanmeldung F 5573 IVc/12 d;
britische Patentschrift Nr. 689 575.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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