DE7911220U1 - FILTER ELEMENT - Google Patents
FILTER ELEMENTInfo
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- DE7911220U1 DE7911220U1 DE19797911220 DE7911220U DE7911220U1 DE 7911220 U1 DE7911220 U1 DE 7911220U1 DE 19797911220 DE19797911220 DE 19797911220 DE 7911220 U DE7911220 U DE 7911220U DE 7911220 U1 DE7911220 U1 DE 7911220U1
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Description
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FilterelementFilter element
A k ζ ο GmbH WuppertalA k ζ ο GmbH Wuppertal
Die Erfindung batrifft ein Filterelement mit definierter Verteilung der Teilchengröße im Filtrat und einer gegebenenfalls scharfen Trenngrenze.The invention requires a filter element with a defined Distribution of the particle size in the filtrate and optionally one sharp separation limit.
Alle bekannten Filter weisen aufgrund ihres Aufbaues oder ihrer Herstellungsmethode eine Vielzahl unregelmäßig geformter Öffnungen oder Poren unterschiedlicher Größe auf, so daß durch diese Filter keine definierte Verteilung der Teilchengröße im Filtrat erreicht werden kann und diese auch keine scharf definierte Trenngrenze aufweisen, d.h. die Größenverteilung der Teilchen im Filtrat führt bei den bekannten Filtern zwar zu den bekannten für die unterschiedliehen Filtertypen charakteristischen Verteilungskurven, sie ist jedoch nicht definiert.All known filters have a large number of irregularly shaped ones due to their structure or their production method Openings or pores of different sizes, so that through this filter no defined distribution of the Particle size in the filtrate can be achieved and this also does not have a sharply defined separation limit, i.e. the size distribution of the particles in the filtrate in the known filters leads to the known filters for the different borrowed Filter types have characteristic distribution curves, but it is not defined.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement zur Verfügung zu stellen, daß eine definierte Verteilung der Teilchengröße im FiltratThe present invention is therefore based on the object to provide a filter element available that a defined distribution of the particle size in the filtrate
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ermöglicht und eine gegebenenfalls scharfe Trenngrenze aufweist. allows and has an optionally sharp separation limit.
Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement gelöst, bei welchem erfindungsgemäß der Filterkörper aus einer im gebrauchsfähigen Zustand des Filterelementes erhärteten, bei der Herstellung des Filterelementes jedoch gieß- und fließfähigen, Vergußmasse besteht und bei welchem die Durchtrittsöffnungen für das Filtrat durch eine Vielzahl von in der erhärteten Vergußmasse eingegossenen durchgehend unverschlossenen mit ihren offenen Enden an der Oberfläche des Filterelementes mündenden Hohlfadenabschnitten und/oder von den durch das Entfernen einer Vielzahl von Voll- und/oder Hohlfadenabschnitten aus der erhärteten Vergußmasse gebildeten durchgehend unverschlossenen mit ihren offenen Enden an der Oberfläche des Filterelementes mündenden Aussparungen gebildet werden.This object is achieved by a filter element in which According to the invention, the filter body consists of a usable State of the filter element hardened, but in the manufacture of the filter element there is pourable and flowable potting compound and in which the openings for the filtrate through a multitude of continuously unsealed ends with their open ends that are poured into the hardened potting compound Hollow thread sections opening out on the surface of the filter element and / or from the hollow fiber sections resulting from the removal of a large number formed by solid and / or hollow thread sections from the hardened potting compound continuously unsealed with their Open ends are formed on the surface of the filter element opening recesses.
Ein Faden im Sinne der vorliegenden Erfindung kann sowohl ein Voll- als auch ein Hohlfaden sein.A thread within the meaning of the present invention can be both a solid and a hollow thread.
Ein Vollfaden im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein monofiles natürliches oder künstliches - auch Faser genanntes Gebilde beliebiger Länge und beliebiger Querschnittsform mit metallischen oder nichtmetallischen Eigenschaften und einem in Längsrichtung desselben in seiner Form und Größe im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt.A full thread in the sense of the present invention is a monofilament natural or artificial structure - also called fiber Any length and any cross-sectional shape with metallic or non-metallic properties and one in the longitudinal direction of the same in its shape and size essentially constant cross-section.
Ein Hohlfaden im Sinne der Erfindung ist ein - gegebenenfalls dünnwandiger - schlauchförmiger natürlicher oder künstlicher Formkörper beliebiger Länge und beliebiger QuerschnittsformA hollow thread within the meaning of the invention is a tubular natural or artificial one, possibly thin-walled Moldings of any length and any cross-sectional shape
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mit metallischen oder nichtmetallischen Eigenschaften und mindestens einem in Längsrichtung des Formkörpers verlaufenden ununterbrochenen Hohlraum mit einem beliebig geformten Querschnitt, wobei der Querschnitt des Formkörpers wie auch derjenige des Hohlraumes in Längsrichtung desselben in seiner Form und Größe im wesentlichen gleichbleibt.with metallic or non-metallic properties and at least one running in the longitudinal direction of the shaped body uninterrupted cavity with an arbitrarily shaped cross-section, the cross-section of the shaped body as well that of the cavity in its longitudinal direction remains essentially the same in its shape and size.
Eine Sonderform der so definierten Fäden stellen die Kern-Mantel-Fäden dar. Ein Kern-Mantel-Faden im Sinne der Erfindung ist ein Voll- oder Hohlfaden mit ringschichtförmig aufgebautem Querschnitt, wobei der Kern-Mantel-Faden aus beliebig vielen und beliebig gearteten Werkstoffen aufgebaut sein kann und die einzelnen Schichten nicht unbedingt konzentrisch zur Längsachse des Fadens angeordnet zu sein brauchen. Die Herstellung solcher Fäden erfolgt i.a. in einem Arbeitsgang, indem der Kern und der Mantel des Fadens beispielsweise durch eine entsprechend konstruierte Spinndüse gleichzeitig ausgesponnen und miteinander vereinigt werden. Es ist jedoch auch möglich, durch nachträgliches Aufbringen des Mantels auf einen Voll- oder Hohlfaden einen Kern-Mantel-Faden herzustellen.The core-sheath threads represent a special form of the threads defined in this way A core-sheath thread within the meaning of the invention is a solid or hollow thread with an annular layer structure Cross-section, whereby the core-sheath thread can be constructed from any number of materials of any type can and the individual layers do not necessarily need to be arranged concentrically to the longitudinal axis of the thread. the Such threads are generally produced in one operation, by putting the core and the sheath of the thread through, for example a correspondingly designed spinneret can be spun out and combined with one another at the same time. However, it is too possible to produce a core-sheath thread by subsequently applying the sheath to a solid or hollow thread.
Unter Vergußmasse wird im Sinne der vorliegenden Erfindung jede natürliche oder künstliche reversibel oder irreversibel in einen fließ- bzw. gießfähigen oder plastischen Zustand überführbare und anschließend (wieder) erhärtende Masse mit metallischen oder nichtmetallischen Eigenschaften verstanden. Eine Vergußmasse im Sinne der Erfindung ist somit beispielsweise auch jeder geeignete Klebstoff und jede geeignete klebstoff ähnliche Masse. Die Vergußmasse kann aber auch aus dem gleichen Material bestehen wie die Fäden selbst und sogar ein Teil dieser sein.In the context of the present invention, casting compound is any natural or artificial reversible or irreversible into a flowable, pourable or plastic state and then (re) hardening mass with metallic or non-metallic properties understood. A potting compound within the meaning of the invention is therefore also, for example, any suitable adhesive and any suitable adhesive similar mass. The potting compound can, however, also consist of the same material as the threads themselves and even be part of this.
Eine scharfe Trenngrenze wird je nach Art des zu filtrieren-Depending on the type of filter to be filtered, a sharp cut
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der. Mediums erreicht, wenn in Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Filterelementes der Durchmesser bzw. die freie Querschnittsfläche der größten öffnung des Filterelementes höchstens das 1,08-fach bzw. das 1,17-fache desjenigen bzw. derjenigen der kleinsten Öffnung des Filterelementes beträgt.the. Medium achieved when in an embodiment of the invention Filter element the diameter or the free cross-sectional area of the largest opening of the filter element at most 1.08 times or 1.17 times that or that of the smallest opening of the filter element.
Besonders gute Ergebnisse, insbesondere auch im Hinblick auf eine scharfe Trenngrenze werden dann erreicht, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Durchtrittsöffnungen für das Filtrat einen im wesentlichen kreisrunden in Längsrichtung derselben in seiner Größe gleichbleibenden Querschnitt haben.Particularly good results, in particular also with regard to a sharp separation limit, are achieved if in further Embodiment of the invention, the passage openings for the filtrate are essentially circular in the longitudinal direction the same cross-section that is constant in size.
Für das erfindungsgemäße Filterelement mit im wesentlichen kreisrvndan Durchtrittsöffnungen ergibt sich je nach Art des zu filtrierenden Kediums eine scharfe Trenngrenze weiterhin dann, wenn der Durchmesser der öffnungen im Bereich von 0,5 um bis 0,6 um liegt, d.h. im Bereich kleiner Öffnungen der Durchmesser in der Größenordnung von ungefähr nur 0,1 yam schwankt, bzw. wenn im Bereich größerer Durchmesser, vorzugsweise im Bereich von 200 um bis 300 um, die größte Abweichung des Durchmessers jeder einzelnen öffnung vom arithmetisch gemittelten Durchmesser aller Öffnungen des erfindungsgemäßen Filterelementes höchstens - 8% beträgt.For the filter element according to the invention with essentially Depending on the type of medium to be filtered, there is still a sharp separating boundary around the passage openings when the diameter of the openings is in the range of 0.5 to 0.6 µm, i.e. in the region of small openings the diameter is on the order of only about 0.1 yam fluctuates, or if in the range of larger diameters, preferably in the range from 200 μm to 300 μm, the greatest deviation of the diameter of each individual opening from the arithmetically averaged diameter of all openings of the invention Filter element is at most - 8%.
Die Forderung nach einer scharfen Trenngrenze stellt sich bekanntlich besonders in der Analytik. Beispielsweise kann es wichtig sein, ganz bestimmte Stoffe in ganz bestimmten Fraktionen besonders rein abtrennen zu können, z.B. bestimmte Eiweiße, Bakterien usw. Zu diesem Zweck ist daher häufig sowohl eine obere wie auch eine untere scharfe Trenngrenze erforderlich. Dies läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Filter-As is well known, the requirement for a sharp separation limit arises especially in analytics. For example, it can be important to have very specific substances in very specific fractions to be able to separate particularly pure, e.g. certain proteins, bacteria etc. For this purpose, therefore, is often both an upper as well as a lower sharp separation limit is required. This can be done with the filter according to the invention
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element auf einfache Weise beispielsweise durch Hintereinanderschalten mehrerer Filtereinheiten mit entsprechend bemessenen Öffnungen und einer geringen Schwankungsbreite der Größe bzw. des Durchmessers der Durchtrittsöffnungen in jeder Filtereinheit erreichen.element in a simple way, for example by connecting one behind the other several filter units with appropriately sized openings and a small fluctuation range in size or the diameter of the passage openings in each filter unit.
Die besonderen Vorteile > ,es erfindungsgemäßen Filterelementes mit runden Öffnungen kommen insbesondere dann zur Geltung, wenn die Durchtriutsöffnungen einen Durchmesser vor· mindestens ι 0,1 pm oder 0,5 um haben müssen und einen solchen von höchstensThe particular advantages> of the filter element according to the invention with round openings are particularly effective when the through openings are at least one diameter ι 0.1 μm or 0.5 μm and a maximum of
300 pm haben dürfen.300 pm .
> Erfindungsgemäß sind Filterelemente mit in den genannten be-> According to the invention, filter elements with the specified
vorzugten Durchmesserbereichen liegenden öffnungen beispiels-preferred diameter ranges lying openings, for example
* weise besonders zur Mikrofiltration, beispielsweise bei der* wise especially for microfiltration, for example in the
Vorfiltration für die Umkehrosmose (je nach Verfahren 5 um bisPre-filtration for reverse osmosis (depending on the process 5 to
''
25 pn), oder zur Bluttrennung zum Zwecke der Reinigung ge-25 pn), or to separate blood for purification purposes
eignet, wobei das erfindungsgemäße Filterelement mit einer scharfen Trenngrenze hierbei auch noch besondere Vorteilesuitable, whereby the filter element according to the invention with a sharp separation limit also has particular advantages
ΐ gegenüber den für solche Zwecke gebräuchlichen permeablen bzw. ΐ to the permeable resp.
semipermeablen Membranen bietet. Beispielsweise haben Blut-offers semipermeable membranes. For example, blood
!; plättchen einen Durchmesser von ca. 2 um, rote Blut- ! ; platelets approx. 2 µm in diameter, red blood
, körperchen einen solchen von ca. 8 pm und weiße einen solchen, corpuscles have a size of about 8 pm and white one
' von ca. 16 um.'from about 16 um.
Das erfindungsgemäße Filterelement eignet sich jedoch auch hervorragend, wenn der Durchmesser der Öffnungen oberhalb 300 ^im liegt.However, the filter element according to the invention is also extremely suitable when the diameter of the openings is above 300 ^ im lies.
Die Herstellung von Filterelementen ist zwar grundsätzlich mit Hilfe bekannter Verfahren nöglich, bei denen die einzelnen Öffnungen beispielsweise durch Bohren,The production of filter elements is in principle possible with the aid of known processes which the individual openings, for example by drilling,
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Stanzen, Stechen, Ätzen, einen Elektronenstrahl od.dgl. in
einer zunächst geschlossenen Platte eingebracht werden,
jedoch erweisen sich diese Herstellungsverfahren nicht nur \
als im allgemeinen zu aufwendig, sondern es gelingt dabei
überdies, insbesondere für aus synthetischen Werkstoffen
hergestellte Filterelemente mit kleinen Durchtrittsöffnungen nicht, den für eine scharfe Trenngrenze erforderlichen
engen Toleranzbereich für die einzelnen Öffnungen zu erhalten, so wie es weiterhin dabei auch nicht gelingt, die Öffnungen
auf engstmöglichem Raum anzuordnen. ;Punching, piercing, etching, an electron beam or the like. in
an initially closed plate are introduced,
However, this production method not only prove \ to be too expensive in general, but it is possible here
moreover, especially for those made of synthetic materials
Manufactured filter elements with small passage openings are not the ones required for a sharp separation limit
To obtain a narrow tolerance range for the individual openings, just as it is still not possible to arrange the openings in the smallest possible space. ;
Ein erfindungsgemäßes Filterelement läßt sich beispielsweise '
dadurch herstellen, daß ein Bündel aus eng nebeneinander und
im wesentlichen parallel zueinander liegenden Hohlfäden inA filter element according to the invention can be produced, for example, in that a bundle of closely spaced and
hollow fibers lying essentially parallel to one another in
einer Vergußmasse eingebettet wird, und daß nach dem Erhärten ·a casting compound is embedded, and that after hardening
der Vergußmasse das eingegossene Bündel in einzelne Scheiben · beliebiger Dicke aufgeteilt wird, wobei der Winkel, den diethe potting compound the cast bundle into individual discs arbitrary thickness is divided, with the angle that the
jeweilige Schnittfläche mit der Längsachse des eingegossenen |respective intersection with the longitudinal axis of the cast |
Bündels und/oder derjenigen der Fäden bildet, beliebig groß IBundle and / or that of the threads forms, any size I
gewählt werden kann, jedoch größer als 0° und kleiner als 180 *can be selected, but larger than 0 ° and smaller than 180 *
sein muß,- wobei darauf zu achten ist,- daß die Schnitte so aus- imust be - taking care - that the cuts look like this - i
zuführen sind, daß alle Hohlfäden des eingegossenen Bündels f are to be supplied that all hollow fibers of the cast bundle f
geschnitten werden. }, get cut. },
Es ist jedoch auch möglich, ein erfindungsgemäßes Filterelement |
dadurch zu erhalten, daß zunächst ein Bündel eng nebeneinander | und im wesentlichen parallel zueinander liegender Vollfäden
oder Hohlfäden in einer Vergußmasse eingebettet werden und
daß nach dem Zerschneiden des eingegossenen Bündels in Scheiben beliebiger Dicke, wie oben bereits beschrieben, die eingegossenen
Fadenabschnitte aus der Vergußmasse herausgelöstHowever, it is also possible to use a filter element according to the invention by first placing a bundle close together | and solid threads lying essentially parallel to one another
or hollow fibers are embedded in a potting compound and
that after cutting the cast bundle into slices of any thickness, as already described above, the cast thread sections are detached from the potting compound
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oder anderweitig entfernt werden. Auf diese Weise verbleiben in den hiernach nur noch aus der Vergußmasse bestehenden Scheiben lediglich noch die dem jeweiligen Querschnitt der verwendeten Fäden entsprechend bemessenen Öffnungen für das Hindurchtreten des Filtrats.or otherwise removed. In this way, what is left afterwards only from the casting compound Slices only the openings for the Passage of the filtrate.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Kern-Mantel-Fäden beispielsv/eise einzugießen und nach dem Zertrennen des eingegossenen Fadenbündels in Scheiben, wie oben beschrieben, nur die Kernsubstanz herauszulösen, so daß die Öffnungen des Filterelementes erfindungsgemäß auch hierbei durch die verblei- | benden Hohlfadenabschnitte darstellenden Fadenmantelabschnitte gebildet werden.Another possibility consists in pouring in the core-sheath threads, for example, and after severing the threads that have been poured in Bundle of threads in disks, as described above, only to dissolve the core substance, so that the openings of the filter element according to the invention also in this case by the remaining | thread jacket sections representing hollow fiber sections are formed.
Eine andere äußerst vorteilhafte Möglichkeit, zu einem erfindundungsgemäßen Filterelelement zu gelangen, besteht darin, einen oder mehrere endlos zugelieferte Voll- oder Hohlfäden zunächst | zu einem Spulkörper mit beliebigen Abmessungen aufzuwickeln und diesen während oder nach seiner Herstellung in eine Ver- R gußmasse einzugießen. Das Herstellen der erfindungsgemäßen Filterscheiben durch Zerschneiden des eingegossenen Spulkörpers in Scheiben und gegebenenfalls völliges oder teilweises Ent- | fernen der eingegossenen Fadenabschnitte erfolgt dann analog der bereits oben für das Bündel parallelliegender Fäden beschrie- I benen Arbeitsweise, wobei sich hierbei zudem auch ringförmige | erfindungsgemäße Filterelemente auf einfache Weise herstellen lassen.Another extremely advantageous possibility to an inventive To get to the filter element, one or more endlessly supplied solid or hollow fibers first | Wind up to a bobbin with any dimensions and this during or after its manufacture in a Ver Pour in casting compound. The manufacture of the filter disks according to the invention by cutting up the cast-in bobbin in slices and, if necessary, total or partial dis- | removing the cast-in thread sections is then carried out analogously of the method of operation already described above for the bundle of parallel threads, with ring-shaped | filter elements according to the invention can be produced in a simple manner.
Die Vorteile des nach diesen beispielshalber beschriebenen Methoden hergestellten erfindungsgemäßen Filterelementes bestehen u.a. in der damit erreichbaren äußerst geringen Ab-The advantages of the filter element according to the invention produced by these methods described by way of example exist among other things in the extremely low
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weichung der Durchmesser der einzelnen öffnungen untereinander sowie in der engstmöglichen Anordnung der öffnungen und damit der größtmöglichen Anzahl von öffnungen pro Flächeneinheit. Je nach den Abmessungen und der Anordnung der verwendeten Voll- oder Hohlfaden können auf diese Weise Tausende von öffnungen auf einem Quadratmillimeter Filterfläche angeordnet werden, wobei der freie Querschnitt aller öffnungen zusammengerechnet bis zu ungefähr 90% der Gesamtfläche des erfindungsgemäßen Filterelementes betragen kann. Bei einem Öffnungsdurchmesser von 1 um beispielsweise können auf diese Weise ungefähr 1 Million Öffnungen pro mm Filterfläche untergebracht werden. Dabei wird die äußerst geringe Schwankung der Durchmesser der Öffnungen des erfindungsgemäßen Filterelementes untereinander dadurch erreicht, daß es mit den heute zum Stand der Technik gehörenden Verfahren möglich ist, Voll- und Hohlfaden mit sehr geringen Querschnitts- bzw. Durchmesserabweichungen herzustellen.softening of the diameter of the individual openings among one another as well as the closest possible arrangement of the openings and thus the greatest possible number of openings per unit area. Depending on the dimensions and the arrangement of the solid or hollow threads used, thousands can be achieved in this way of openings can be arranged on a square millimeter of filter area, with the free cross-section of all openings together up to approximately 90% of the total area of the filter element according to the invention can be. With an opening diameter of 1 .mu.m, for example, this Way about 1 million openings per mm of filter surface can be accommodated. Thereby the extremely small fluctuation becomes the diameter of the openings of the filter element according to the invention among each other achieved in that it is with the state-of-the-art processes are possible today, solid and hollow filaments with very small cross-sectional or To produce diameter deviations.
Bei dem aus einem eingegossenen Spul- oder Wickelkörper hergestellten erfindungsgemäßen Filterelementist die Anordnung der Öffnungen für das Hindurchtreten des Filtrats je nach Art der Wicklung zwar nicht immer so kompakt wie bei dem eus einem eingegossenen Bündel parallelliegender Fäden hergestellten erfindungsgemäßen Filterelement und liegen die einzelnen Fadenabschnitte auch nicht immer alle parallel zueinander, doch stört diese Lage aufgrund der im allgemeinen äußerst geringen Dicke der erfindungsgemäßen Filterelemente die Filterwirkung allenfalls unmerklich. Der große Vorteil dieser Herstellungsmethode nämlich liegt darin, daß das Aufwickeln von Endlosfäden zu einem Spul- oder Wickelkörper die weitaus einfachste und kostengünstigste Methode zur Herstellung eines Fadenbündels ist.In the case of the one made from a cast spool or bobbin The filter element according to the invention is the arrangement of the openings for the passage of the filtrate depending on the type the winding is not always as compact as in the case of the eus made from a cast-in bundle of parallel threads Filter element according to the invention and lie the individual Thread sections also not always all parallel to one another, but this position is disruptive due to the generally extremely small thickness of the filter elements according to the invention, the filter effect is at most imperceptible. the big advantage This production method is namely that the winding of continuous filaments into a bobbin or bobbin is by far the simplest and cheapest method of making a bundle of threads.
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Unter Spul- oder Wickelkörper wird im Sinne der Erfindung jedes Gebilde verstanden, das dadurch entsteht, daß ein oder mehrere Fäden beliebiger Länge um bzw. auf einen rotierenden Körper beliebiger Form gewickelt werden. Die aufgewickelten Fäden können dabei einander kreuzen, wie es beispielsweise bei sogenannten Kreuzspulen der Fall ist, zu deren Herstellung die Fäden über sich schnell hin- und herbewegende (changierende) Fadenführer geleitet werden, oder aber im wesentlichen parallel zueinander liegen.In the context of the invention, bobbins or bobbins are understood to mean any structure that arises from the fact that one or several threads of any length are wound around or on a rotating body of any shape. The wound up Threads can cross one another, as is the case, for example, with so-called cross-wound bobbins for their production the threads are guided over fast to and fro (shimmering) thread guides, or in the are essentially parallel to each other.
Das Aufteilen der eingegossenen Spul- oder Wickelkörper in Scheiben erfolgt zweckmaßigerweise so, daß die Fäden im wesentlichen bzw. möglichst senkrecht zu ihrer Längsachse zerteilt werden.The division of the cast bobbins or bobbins into disks is expediently carried out so that the threads in the are divided substantially or as possible perpendicular to their longitudinal axis.
Das Eingießen des Fadenbündels beschränkt sich dabei jedoch nicht nur auf solche Fälle, in denen das Bündel erst nach seiner Fertigstellung eingegossen wird, sondern es ist erfindungsgemäß auch möglich, die bei der Herstellung des Fadenbündels sich bildenden Zwischenräume zwischen den einzelnen Fäden schon während der Herstellung des Bündels mit einer Vergußmasse auszufüllen. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß man die zu einem Spul- oder Wickelkörper aufzuwickelnden Fäden zuvor getaucht durch eine geeignete zuvor 3~n den fließ- bzw. gießfähigen Zustand gebrachte Vergußmasse führt, so daß die Fäden die zur Füllung der Zwischenräume erforderliche Vergußmassemenge selbst aufnehmen und mit sich führen und in das Fadenbündel einbringen.The pouring of the thread bundle is not limited to those cases in which the bundle only after its completion is poured, but it is according to the invention also possible, the intermediate spaces between the individual elements that are formed during the manufacture of the thread bundle Filling threads with a potting compound during the manufacture of the bundle. This can for example be brought about by this that one can be wound up to form a spool or bobbin Threads previously dipped through a suitable casting compound that has been previously brought to the flowable or pourable state leads, so that the threads absorb the amount of casting compound required to fill the gaps themselves and with them guide and insert into the thread bundle.
Eine weitere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, die äußere Schicht der ein Fadenbündel bildenden Fäden nach der Fertigstellung derselben bzw. der ein solches noch zu bil-Another possibility consists, for example, in the outer layer of the threads forming a thread bundle after the Completion of the same or the one still to be formed
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denden Fäden unmittelbar vor dessen Herstellung in einen |into a |
fließ- oder gießfähigen gegebenenfalls auch nur plastischen gflowable or pourable, possibly also only plastic g
Zustand zu überführen und durch geeignete Druckanwendung IState and by applying appropriate pressure I
die einzelnen Fäden miteinander zu verkleben oder zu ver- 5gluing or bonding the individual threads to one another
schweißen. Hierzu besonders geeignet sind sogenannte Kern- "welding. So-called core "
Mantel-Fäden, und zwar insbesondere solche, bei denen der t. Sheath threads, especially those where the t.
Mantel aus einem Material besteht, das eine wesentlich niedri- |Sheath consists of a material that has a substantially low |
gere Erweichungstemperatur aufweist als dasjenige des Faden- I kerns.has more softening temperature than that of the thread I core.
Durch die oben beispielshalber beschriebenen verschiedenen ] Due to the various ]
erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird erreicht, daß t Production method according to the invention is achieved that t
eine Vielzahl untereinander gleichartiger erfindungsgemäßer I a large number of identical I according to the invention
Filterelemente auf einfache Weise kostengünstig hergestellt i= werden kann. I filter elements manufactured at low cost in a simple manner = can be.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Filterlementes eignen
sich metallische und nichtmetallische bzw. natürliche oder
künstliche Voll- oder Hohlfäden bzw. -fasern beispielsweise *
solche aus synthetischen Polymeren, insbesondere aber solche
aus Polyamid, insbesondere Polyamid 6.6, Polycaprolactam oder
Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyester, insbesondere Polyäthylen terephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyphenylenoxid,
Polyurethan, Polyacrylat, Polyolefin, insbesondere
HD- oder ND-Polyäthylen oder Polypropylen, Polyvinylchlorid·/
Polyfluorkohlenwasserstoff, insbesondere Polytetrafluoräthylen
oder Polytrifluorchlorathylen, Polyimid,Suitable for producing the filter element according to the invention
metallic and non-metallic or natural or
Artificial solid or hollow threads or fibers, for example * those made from synthetic polymers, but especially those
made of polyamide, in particular polyamide 6.6, polycaprolactam or
Polyhexamethylene adipamide, polyester, in particular polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide, polyurethane, polyacrylate, polyolefin, in particular
High-pressure or low-pressure polyethylene or polypropylene, polyvinyl chloride /
Polyfluorocarbons, especially polytetrafluoroethylene
or polytrifluorochloroethylene, polyimide,
aromatischen Polyamiden, gummiartigen Polymeren und regenerierter Cellulose, insbesondere auf Kupferacetat-Basis hergestellter, sowie alle bekannten Zwei- oder Mehrkomponenten-Hohlfäden, und dabei insbesondere solche gemäß DE-Patent :,aromatic polyamides, rubber-like polymers and regenerated cellulose, especially those made on the basis of copper acetate, as well as all known two- or multi-component hollow fibers, and in particular those according to DE patent:,
(P 28 41 091.5), DE-Patent I(P 28 41 091.5), DE patent I
(P 28 42 835.5), DE-Patent (P 28 42 836,6)(P 28 42 835.5), DE patent (P 28 42 836.6)
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DE-Patent (P 28 42 957.4), sowie DE-PatentDE patent (P 28 42 957.4), as well as DE patent
(P 28 48 601.3).(P 28 48 601.3).
Die Fäden können hierbei beispielsweise nach einem Naßspinn-, Schmelzspinn-, Schnellspinn- oder Lösungsmittelspinnverfahren hergestellt worden und bereits während oder erst nach der Herstellung verstreckt worden sein. In vielen Fällen genügen aber auch schon unverstreckte Fäden den gestellten Anforderungen.The threads can here, for example, by a wet spinning, melt spinning, high speed spinning or solvent spinning process have been produced and have already been stretched during or only after production. In many cases however, even threads that have not yet been drawn meet the requirements.
Bei der Auswahl geeigneter Voll- bzw. Hohlfaden odar -fasern ist im allgemeinen den künstlich erzeugten der Vorzug zu geben, und zwar aufgrund der bei diesen erreichbaren guten Durchmesser-(Titer-) Gleichmäßigkeit und der praktisch unbegrenzten Länge, in der diese zur Verfügung gestellt werden können.When choosing suitable solid or hollow threads or fibers In general, preference should be given to the artificially produced ones, because of the good ones that can be achieved with them Diameter (titre) uniformity and the practically unlimited Length in which these can be made available.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Filterelementes beispielsweise nach einem der oben beschriebenen Verfahren ist es weiterhin möglich, anstatt monofiler Voll- oder Hohlfaden auch multifile Voll- oder Hohlfäden zu verwenden, die aus zwei oder mehreren Filamenten bestehen und eine echte, d.h. bleibende Drehung (auch Zwirn oder Draht genannt) aufweisen. Die Öffnungen eines unter Verwendung solcher multifiler Fäden hergestellten erfindungsgemäßen Filterelementes lassen im Falle, daß sie durch Entfernen der Fadenabschnitte aus der Vergußmasse gebildet werden, dann im wesentlichen die äußeren Konturen eines solchen multifilen Fadengebildes im fertigen Filterelement noch deutlich erkennen, da beim Eingießen derartiger multifiler Fäden die Vergußmasse im allgemeinen nicht in die von den Filamenten gebildeten Zwischen-To produce a filter element according to the invention, for example by one of the methods described above it is still possible instead of monofilament solid or hollow filaments also to use multifilament solid or hollow threads, which consist of two or more filaments and a real, i.e. have a permanent twist (also called thread or wire). The openings of one using such multifilament Threads produced filter element according to the invention leave in the event that they are by removing the thread sections are formed from the potting compound, then essentially the outer contours of such a multifilament thread structure in the The finished filter element can still be clearly seen, since when such multifilament threads are poured in, the potting compound generally occurs not in the intermediate formed by the filaments
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hohlräume des multifilen Fadengebildes eindringen kann.cavities of the multifilament thread structure can penetrate.
Die zum Eingießen der Fadenbündel zu verwendende Vergußmasse jj kann ebenfalls aus allen für derartige Zwecke gebräuchlichen natürlichen oder künstlichen metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen bestehen, beispielsweise aus Epoxygießharz, Polyurethan, Metallen od.dgl.The potting compound jj to be used for pouring in the bundle of threads can also be made from any of those commonly used for such purposes consist of natural or artificial metallic or non-metallic materials, for example epoxy resin, Polyurethane, metals or the like.
Bei der Auswahl geeigneter Vergußmassen und der darin einzubettenden Voll- oder Hohlfäden ist zu beachten, daß die Vergußmasse und im gegebenen Fall die Hohlfadenabschnitte beim späteren Einsatz des daraus hergestellten erfindungsgemäßen Filterelementes mit der zu filternden Flüssigkeit in Berührung kommen und daher gegenüber dieser beständig sein müssen. Wird dagegen die herstellungsweise gewählt, bei welcher die öffnungen des erfindung3gemäßen Filterelementes durch Herauslösen der in der Vergußmasse eingebetteten Voll- oder Hohlfadenabschnitte gebildet werden, so ist darauf zu achten, daß die verwendete Vergußmasse sowohl gegenüber der später zu filtrierenden Flüssigkeit als auch gegenüber dem zum Herauslösen der Voll- bzw. Hohlfadenstücke aus der Vergußmasse verwendeten Medium beständig ist.When choosing suitable casting compounds and those to be embedded in them Solid or hollow filaments, care should be taken that the casting compound and, in the given case, the hollow filament sections at later use of the filter element according to the invention produced therefrom in contact with the liquid to be filtered come and therefore have to be resistant to this. If, on the other hand, the method of manufacture is chosen in which the openings of the filter element according to the invention by detaching it the solid or hollow filament sections embedded in the potting compound are formed, care must be taken that the Potting compound used both against the liquid to be filtered later and against the liquid to be removed the solid or hollow filament pieces from the potting compound used is resistant.
Geeignete Werkstoffpaarungen sind solche, bei denen sowohl die Vergußmasse als auch die Voll- bzw. Hohlfäden aus einem metallischen Werkstoff bestehen, solche, bei denen beide Partner aus einem nichtmetallischen Werkstoff bestehen, und solche, bei denen einer der beiden Partner beispielsweise die Fäden aus einem metallischen und der andere Partner, beispiels-Suitable material pairings are those in which both the potting compound and the solid or hollow fibers consist of a metallic material, those in which both Partners consist of a non-metallic material, and those in which one of the two partners, for example, the Threads from a metallic and the other partner, for example
j weise die Vergußmasse, aus einem nichtmetallischen Werkstoff oder umgekehrt besteht.j wise the potting compound, made of a non-metallic material or vice versa.
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\ Obwohl ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung u.a. darin besteht, ein Filterelement auch mit einer definierten f scharfen Trenngrenze zur Verfügung zu stellen, ist es erfin- \ dungsgemäß auch möglich und in vielen Fällen vorteilhaft, bei \ Although a particular advantage of the present invention inter alia is to provide a filter element with a defined f sharp cut-off are available, it is inventions \ dung according also possible and advantageous in many cases
geeigneter Auswahl und Zusammensetzung der Voll- bzw. Hohlfäden Filterelemente mit nicht scharfer Trenngrenze, jedoch definierter Verteilung der Teilchengröße im FiI-trat herzustellen, denn es ist möglich, Fäden mit verschiedenen, beliebig wählbaren Durchmessern in beliebigen Anteilen beispielsweise vor dem Eingießen miteinander zu mischen oder bündelweise anzuordnen und daraus, wie oben beispieis-ύ halber beschrieben, entsprechende Filterelemente herzustellen.suitable selection and composition of solid or hollow fibers Filter elements with an indistinct separation limit, but a defined distribution of the particle size in the filter because it is possible to produce threads with different, freely selectable diameters in any proportions for example to mix with each other before pouring or to arrange them in bundles and from them, as above beispieis-ύ described for the sake of producing appropriate filter elements.
Ebenso ist es möglich, Vollfäden mit nichtrundem Querschnitt oder Hohlfäden mit nichtrundem Hohlraumquerschnitt zur Herr, stellung von Filterelementen nach den oben beispielshalberIt is also possible to use solid threads with a non-circular cross-section or hollow threads with a non-circular hollow cross-section. position of filter elements according to the above for example
beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen.produce described method according to the invention.
Bei der Bemessung des erfindungsgemäßen Filterelementes, insbesondere der Dicke desselben, ist zu beachten, daß mit der Dicke des Filterelementes auch die Länge der Duchtrittsöffnungen für das Filtrat wächst und damit der für das Fördern einer bestimmten Filtratmenge pro Zeiteinheit durch das Filterelement erforderliche Differenzdruck. Aus diesen Überlegungen heraus ist es daher zweckmäßig, die Dicke des erfindungsgemäßen Filterelewentes so gering wie technisch möglich zu bemessen. Andererseits sinkt bekanntlich die Bruchfestigkeit des Filterelementer n.it abnehmender Dicke. Es wird daher allgemein zweckmäßig sein, das erfindungsgemäße Filterelement mit Hilfe von Stützkörpern, Stützplatten, Stützsieben od.dgl. vor Bruch zu bewahren.When dimensioning the filter element according to the invention, in particular the thickness of the same, it should be noted that the length of the passage openings with the thickness of the filter element for the filtrate grows and with it that for conveying a certain amount of filtrate per unit of time through the Filter element required differential pressure. From these considerations out it is therefore appropriate to the thickness of the invention To dimension filter elements as small as technically possible. On the other hand, as is well known, the breaking strength decreases of the filter element with decreasing thickness. It will therefore generally be useful to use the inventive Filter element with the help of support bodies, support plates, support screens or the like. to prevent breakage.
Das erfindungsgemäße Filterelement ist zur Behandlung gas-The filter element according to the invention is for the treatment of gas
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förmiger und flüssiger Stoffe gleichermaßen gut geeignet.Shaped and liquid substances are equally well suited.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, wobei gleiche Positionszahlen gleiche Teile bezeichnen. Es zeigt:The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, with the same item numbers denoting the same parts. It shows:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Filterelement, 1 shows a plan view of a filter element according to the invention,
Fig. 2 bis Fig. 5 mögliche Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäßen Filterelementes in geschnittener Darstellungsweise, Fig. 2 to Fig. 5 possible embodiments of the invention Filter element in cut representation,
Fig. 6 ein ringförmiges erfindungsgemäßes Filterelement,6 shows an annular filter element according to the invention,
Fig. 7 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise die Herstellung erfindungsgemäßer Filterelemente aus einem Bündel parallelliegender in einer Vergußmasse eingegossener Hohlfäden,7 shows the production of filter elements according to the invention in a simplified schematic representation a bundle of parallel hollow fibers cast in a potting compound,
Fig. 8 bis Fig. 27 mögliche Querschnittsformen geeigneter Fäden,8 to 27 possible cross-sectional shapes more suitable Threads,
Fig. 28 den Querschnitt eines aus drei Filamenten mit jeweils rundem Querschnitt bestehenden multifilen Fadens,28 shows the cross section of a multifilament consisting of three filaments each with a round cross section Thread,
Fig. 29 eine mögliche Form für die Durchtrittsöffnungen des erfindungsgemäßen Filterelementes,29 shows a possible shape for the passage openings of the filter element according to the invention,
Fig. 30 das Rückhaltevermögen für ein erfindungsgemäßes Filterelement mit scharfer Trenngrenze und dasjenige für ein solches mit nichtscharfer Trenngrenze,30 shows the retention capacity for a filter element according to the invention with a sharp separation limit and that for one with a non-sharp separation limit,
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Fig. 31 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise die Herstellung eines Wickelkörpers mit im wesent- .j liehen parallelliegenden Fadenlagen,31 shows, in a simplified schematic representation, the production of a wound body with essentially .j borrowed parallel thread layers,
Fig. 32 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Filterelementes.32 shows, in a simplified schematic representation, a further possibility for producing a filter element according to the invention.
Fig. 1 läßt deutlich die vorteilhafte kompakteste Anordnung der kreisrunden Öffnungen 11 einer Ausführungsform des erfindungsgemaßen Filterelementes erkennen, die beispielsweise dadurch erreicht werden kann, daß ein Bündel parallelliegender Hohlfaden 1 in einer Vergußmasse 2 eingegossen wird, die die Zwickel zwischen den Hohlfäden 1 und den äußeren Umfang 12 des Hohlfadenbündels ausfüllt,und das eingegossene Bündel 3 anschließend, d.h. nachdem die Vergußmasse erhärtet ist, in Scheiben zerlegt wird, wie in Fig. 7 vereinfacht |Fig. 1 clearly shows the advantageous most compact arrangement of the circular openings 11 of an embodiment of the invention Detect filter element, which can be achieved, for example, that a bundle lying parallel Hollow thread 1 is poured into a potting compound 2, which is the gusset between the hollow fibers 1 and the outer Perimeter 12 of the hollow fiber bundle fills, and the cast Bundle 3 is then cut into slices, i.e. after the casting compound has hardened, as simplified in FIG. 7 |
schematise!! dargestellt. Das erfindungsgemäße Filterelement besteht somit also aus <f.en die Öffnungen 11 für das Hindurchtreten des Filtrates bildenden Hohlfadenabschnitten 1 und den zwischen diesen liegenden mit der Vergußmasse 2 gefüllten Zwischenräumen sowie dem ebenfalls von der Vergußmasse 2 gebildeten äußeren Rand 12.schematize !! shown. The filter element according to the invention thus consists of <f.en the openings 11 for passage of the filtrate forming hollow filament sections 1 and the filled with the casting compound 2 lying between these Interstices and the outer edge 12, which is also formed by the casting compound 2.
Fig. 2 zeigt den Schnitt des erfindungsgemäßen Filterelementes nach Fig. 1 entlang der Linie II-II.FIG. 2 shows the section of the filter element according to the invention according to FIG. 1 along the line II-II.
Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Filterelement, wie man es erhält, wenn beispielsweise ein in eine Vergußmasse 2 eingegossenes Bündel parallelliegender Hohlfaden 1 in ScheibenFig. 3 shows a filter element according to the invention, as it is obtained when, for example, a cast in a casting compound 2 Bundles of parallel hollow filaments 1 in slices
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zertrennt wird, wobei die einzelnen Schnittflächen jedoch nicht senkrecht zur Längsachse 10 des Fadenbündels 3 bzw. zu derjenigen jedes einzelnen Hohlfadens 1 liegen, wie in Fig. 7 dargestellt.is severed, with the individual cut surfaces, however are not perpendicular to the longitudinal axis 10 of the thread bundle 3 or to that of each individual hollow thread 1, as in FIG Fig. 7 shown.
Fig. 4 zeigt eine nichtebene Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Filterelementes, das beispielsweise durch entsprechendes Ab- bzw. Ausschleifen eines zunächst zylinder- bzw. scheibenförmig ctusgebildeten Filterelementes nach Fig.Fig. 4 shows a non-planar embodiment of an inventive Filter element, which can be made, for example, by corresponding grinding or grinding of an initially cylindrical or disk-shaped ctus-formed filter element according to Fig.
s erhalten werden kann. s can be obtained.
Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Filterelement, bei dem die 1I öffnungen 11 für das Hindurchtreten des Filtrata durch dieFig. 5 shows an inventive filter element in which the openings 1 I 11 for the passage of the Filtrata by
durch das Entfernen von in der Vergußmasse 2 zunächst eingegossenen Voll- oder Hohlfadenabschnitten nach dem Zerteilen eines in der Vergußmasse 2 eingegossenen aus einer Vielzahl ' von Voll- oder Hohlfäden gebildeten Fadenbündels in Scheibenby removing initially cast in the potting compound 2 Solid or hollow filament sections after dividing one of a multitude which is cast in the potting compound 2 'Filament bundles formed by solid or hollow filaments in slices
entstandenen Löcher gebildet werden.resulting holes are formed.
Fig. 6 zeigt ein ringförmig ausgebildetes erfindungsgemäßes Filterelement, das beispielsweise durch Zerteilen eines in einer Vergußmasse 2 eingegossenen durch Aufwickeln eines oder mehrerer endloser Hohlfäden 1 hergestellten Wickelkörpers in einzelne Scheiben, wie oben beschrieben, hergestellt werden kann.Fig. 6 shows an annular design according to the invention Filter element, for example by dividing a cast in a potting compound 2 by winding a or a plurality of endless hollow filaments 1 produced wound bodies in individual disks, as described above can be.
Die in den Fig. 1-4 und 6 dargestellten Ausfuhrungsformen erhält man auch, wenn man statt der Hohlfaden 1 Kern-Mantel- f Fäden verwendet und die Kernsubstanz anschließend herauslöst oder anderweitig entfernt.The embodiments illustrated in FIGS. 1-4 and 6 are also obtained if, instead of the hollow fiber 1 f core-sheath yarns used, and the core substance is then dissolved out or otherwise removed.
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Fig. 7 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellungsweise ein in eine erhärtete Vergußmasse 2 eingegossenes Bündel 3 parallelliegender Fäden 1. Durch Zerteilen des eingebetteten Fadenbündels 3 in beliebig dünne Scheiben, wobei die Schnittflächen entweder senkrecht zur Längsachse 10 des Fadenbündels 3, wie durch die Linien 4, 5 und 6 angedeutet, oder in einem ; beliebigen Winkel dazu, wie durch die Linien 7, 8 und 9 an- : gedeutet, gelegt werden können, erhält man mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Filterelementes.7 shows a simplified schematic representation a bundle 3 of parallel threads 1 cast in a hardened potting compound 2. By dividing the embedded Thread bundle 3 into any thin slices, the cut surfaces either perpendicular to the longitudinal axis 10 of the thread bundle 3, as indicated by lines 4, 5 and 6, or in one; any angle to it, as indicated by lines 7, 8 and 9 : interpreted, can be placed, one obtains possible embodiments of the filter element according to the invention.
; Die Figuren 8, 9, 10, 11, 12, 13, 24, 25 und 26 zeigen die; Figures 8, 9, 10, 11, 12, 13, 24, 25 and 26 show the
• Querschnitte verschieden geformter Hohlfäden 1 mit jeweils , mehreren Hohlräumen 11. Derartige Hohlfäden lassen sich \ beispielsweise mit Hilfe entsprechend geformter Spinndüsen• cross-sections of differently shaped hollow fibers 1, each having, a plurality of cavities 11. Such hollow filaments \ can be for example by means of correspondingly shaped spinnerets
\ herstellen. Ein Hohlfaden 1 gemäß Fig. 10 läßt sich aber auch I noch auf andere Weise herstellen, und zwar indem beispiels- \ establish. But a hollow fiber 1 shown in FIG. 10 can also be I produced in other ways, namely by beispiels-
■ weise drei zunächst getrennt ausgesponnene Hohlfaden unmittel-I bar nach dem Ausspinnen, d.h. also im noch plastischen Zus stand, zusammengeführt werden und hierdurch an den gemein-■, three first separated spun hollow fiber immediacy I bar after spinning, that is, in the still plastic stand to see, are merged and thereby to the Community
; samen Berührungsstellen miteinander verkleben, verschweißen; Glue and weld together all the points of contact
od.dgl. Die in den Figuren 12 und 13 dargestellten Hohlfauen-' gebilde 1, die man sich auch als durch Stege 18 miteinanderor the like. The Hohlfauen- 'shown in Figures 12 and 13 structure 1, which can also be seen as by webs 18 with one another
; verbundene Einzelhohlfäden vorstellen kann, können mittels; can imagine connected single hollow filaments, can means
i entsprechend geformter Spinnwerkzeuge in beliebiger Breite,i appropriately shaped spinning tools in any width,
|. d.h. mit beliebig vielen Hohlräumen 11 hergestellt werden.|. i.e. can be produced with any number of cavities 11.
<; Während bei den in den Figuren 8 bis 12 und 24 dargestellten Hohlfaden 1 die Hohlräume 11 eine im wesentlichen kreisrunde Querschnittsform aufweisen, haben die Hohlräume 11 der in den Figuren 13, 25 und 26 dargestellten Hohlfaden 1 eine nichtrunde Querschnittsform. Die Querschnittsfläche der Hohlräume 11<; While in the hollow filaments 1 shown in FIGS. 8 to 12 and 24 the cavities 11 have an essentially circular cross-sectional shape, the cavities 11 of the hollow filaments 1 shown in FIGS. 13, 25 and 26 have a non-circular cross-sectional shape. The cross-sectional area of the cavities 11
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• ■ «it «··.*·! ■ et»• ■ «it« ··. * ·! ■ et »
a ·a
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der Hohlfaden 1 mit mehreren Hohlräumen 11 ist dabei vorzugsweise jeweils gleich groß. Der in Fig. 26 dargestellte Hohlfaden 1 ist zusätzlich noch als Kern-Mantel-Faden ausgeführt, und zwar mit dem Kern 14 und dem aus einem anderen Material als der Kern 14 bestehenden Mantel 15.the hollow filament 1 with a plurality of cavities 11 is preferred each of the same size. The hollow thread 1 shown in Fig. 26 is also designed as a core-sheath thread, namely with the core 14 and the jacket 15 made of a different material than the core 14.
Die in den Figuren 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 und 23 ebenfalls im Querschnitt dargestellten Hohlfaden 1 besitzen jeweils nur einen Hohlraum 11.The ones in Figures 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 and 23 Hollow filaments 1, likewise shown in cross section, each have only one cavity 11.
Bei dem in Fig. 14 dargestellten Hohlfaden 1 ist der im wesentlichen kreiszylinderförmige Hohlraum 11 nichtkonzentrisch zu der im wesentlichen ringquerschnittsförmigen als schraffierte Fläche gezeichneten Außenhülle des Hohlfadens 1 angeordnet. Bei den in den Figuren 16 und 23 dargestellten Hohlfaden 1 sind die Querschnittsformen des jeweiligen Hohlraumes 11 und der jeweils dazugehörigen ringquerschnittförmigen Hülle der Hohlfaden 1 einander nicht ähnlich. Die in den Figuren 18 bis 20 dargestellten Hohlfaden 1 besitzen darüber hinaus eine Anzahl von in Längsrichtung der Hohlfaden 1 sich - gegebenenfalls auch spiral- oder gewindeförmig - erstreckenden Rippen 13, die beispielsweise die Steifigkeit der Hohlfaden 1 erhöhen können oder aber als Abstandshalter wirken. Die in Fig. 20, 21 und 23 dargestellten Hohlfaden 1 sind darüber hinaus als Kern-Mantel-Fäden ausgeführt und besitzen eine innere, den Kern bildende, Schicht 14 und eine äußere, den Mantel bildende, Schicht 15.In the hollow filament 1 shown in FIG. 14, the essentially circular cylindrical cavity 11 is non-concentric to the substantially annular cross-section-shaped outer shell of the hollow fiber drawn as a hatched area 1 arranged. In the case of the hollow filaments 1 shown in FIGS. 16 and 23, the cross-sectional shapes of the respective cavity are 11 and the associated ring cross-sectional shape Sheath of the hollow filament 1 is not similar to one another. The hollow filaments 1 shown in FIGS. 18 to 20 have In addition, a number of hollow threads 1 extending in the longitudinal direction - optionally also in the form of a spiral or thread - Extending ribs 13, which can, for example, increase the rigidity of the hollow filament 1 or as spacers works. The hollow filaments 1 shown in FIGS. 20, 21 and 23 are also designed as core-sheath filaments and have an inner layer 14 forming the core and an outer layer 15 forming the cladding.
Der in Fig. 22 im Querschnitt dargestellte Faden 1 ist ein als Vollfaden ausgeführter Kern-Mantel-Faden 1 mit dem KernThe thread 1 shown in cross section in FIG. 22 is a core-sheath thread 1 designed as a solid thread with the core
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14 und dem den Kern 14 umgebenden Mantel 15, wobei der Kern 14 beispielsweise auch aus einem metallischen Werkstoff bestehen kann, der beispielsweise von dem aus einem synthetischen Polymeren bestehenden Mantel 15 umgeben ist.14 and the jacket 15 surrounding the core 14, the core 14 can also consist of a metallic material, for example, from the one made of a synthetic Polymer existing jacket 15 is surrounded.
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Fig. 27 zeigt den Querschnitt eines trilobalen Vollfadens 1. § Das Eingießen derartig geformter Fäden 1 in eine Vergußmasse 2 und das anschließende Herauslösen derselben aus dieser führt zu einem erfindungsgemäßen Filterelement mit ebenfalls trilobal geformten Durchtrittsöffnungen 11 für das FiItrat.27 shows the cross section of a trilobal solid thread 1. The casting of threads 1 of this type in a potting compound 2 and the subsequent removal of the same therefrom also leads to a filter element according to the invention trilobally shaped passage openings 11 for the filtrate.
Fig. 28 zeigt den Querschnitt eines aus drei Einzelfilamenten la; Ib; Ic gebildeten Multifilamentfadens la, Ib, Ic . Wird ein Bündel derartiger Multifilamentfäden la, Ib, Ic in eine Vergußmasse 2 eingegossen und v/erden die Multifilamentfäden28 shows the cross section of one of three individual filaments la; Ib; Ic formed multifilament thread la, Ib, Ic. Will a bundle of such multifilament threads la, Ib, Ic in one Potting compound 2 is poured in and the multifilament threads are grounded
la, Ib, Ic anschließend aus der Vergußmasse 2 herausgelöst oder anderweitig entfernt, so entsteht ein erfindungsgemäßes Filterelement mit entsprechend geformten Durchtrittsöffnungen 11, wie eines davon in Fig. 29 dargestellt ist.la, Ib, Ic then removed from the casting compound 2 or otherwise removed, the result is a filter element according to the invention with correspondingly shaped passage openings 11, as one of them is shown in FIG.
Fig. 30 zeigt den Vergleich einer scharfen zu einer nichtscharfen Trenngrenze. Die scharfe Trenngrenze ist durch die ausgezogene Linie 21 dargestellt. Sie läßt erkennen, daß ein erfindungsgemäßes Filterelement mit einer derartigen charakteristischen Trenngrenze alle Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb C durchtreten läßt und alle Teilchen mit einer Teilchengröße oberhalb D zurückhält. Der Bereich C-D ist dabei sehr eng, wobei der Anteil der zurückgehaltenen Teilchen mit einer im Bereich von C-E liegenden Teilchen-30 shows the comparison of a sharp and a non-sharp separation boundary. The sharp cut-off point is through the Solid line 21 shown. It shows that a filter element according to the invention with such a characteristic Separation limit allows all particles with a particle size below C to pass and all particles with a particle size above D. The area C-D is very narrow, with the proportion of those withheld Particles with a particle size in the range of C-E
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größe und derjenige der nichtzurückgehaltenen Teilchen mit einer im Bereich von E-D liegenden Teilchengröße jeweils unterhalb nur 10% und der Anteil der vom Filterelement zurückgehaltenen Teilchen mit der Teilchengröße E bei über 90% liegt. Bei einem Filterelement mit nichtscharfer Trenngrenze dagegen liegen die von dem Filterelement zurückgehaltenen Teilchen in dem weitaus breiteren Größenbereich A-B mit ihren entsprechenden Anteilen. Das bedeutet, daß bei einem durch ein Filterelement mit einer derartigen Trenngrenze behandelten Filtrat auch Teilchen mit einer im Bereich von A-C liegenden Teilchengröße zurückgehalten werden, während andererseits auch solche mit einer im Bereich von D-B liegenden Teilchengröße durch das Filterelement hindurchtreten .size and that of the particles not retained a particle size lying in the range of E-D each below only 10% and the proportion of the filter element retained particles with the particle size E is over 90%. In the case of a filter element with a non-sharp separation limit on the other hand, the particles retained by the filter element are in the much broader size range A-B with their respective proportions. This means that in the case of a filter element with such a separation limit treated filtrate particles with a particle size in the range of A-C are also retained, while, on the other hand, those with a particle size in the range of D-B also pass through the filter element .
Fig. 31 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung die Herstellung eines Wickelkörpers mit im wesentlichen parallelliegenden Fadenlagen. Ein solcher Wickelkörper laß·1-, sich beispielsweise dadurch herstellen, daß ein endlos zugelieferter Faden 1 auf einen um seine Achse 10 rotierenden Wickelträger 17 fortlaufend aufgewickelt wird, wobei der endlos zugelieferte Faden 1 noch zusätzlich eine parallel zur Drehachse 10 verlaufende Hin- und Herbewegung ausführt. Die Linie 16 zeigt die vorteilhafte Schnittrichtung durch ein auf diese Weise hergestelltes und in eine Vergußmasse eingegossenes Fadenbündel, die wie zu erkennen, parallel zur Drehachse 10 und im wesentlichen senkrecht zu den jeweiligen Längsachsen der einzelnen Abschnitte des Fadens 1 verläuft.31 shows, in a simplified schematic representation, the production of a wound body with essentially parallel layers of threads. Such a winding body let · 1 -, for example, produced in that an endlessly a supplied yarn is continuously wound on a rotating about its axis 10 the winding support 17 1, wherein the endlessly supplied delivered yarn 1 additionally an axis extending parallel to the rotational axis 10 of reciprocation executes. The line 16 shows the advantageous cutting direction through a thread bundle produced in this way and cast in a potting compound, which, as can be seen, runs parallel to the axis of rotation 10 and essentially perpendicular to the respective longitudinal axes of the individual sections of the thread 1.
Fig. 32 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung eine weitere Herstellungsmöglichkeit eines erfindungsgemäßen FiI-32 shows, in a simplified schematic representation, a further possibility of manufacturing a film according to the invention.
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terelementes. Hierbei wird die den Filterkörper bildende Vergußmasse 2 in eine beliebig geformte Gußform 20 gegossen, in welcher eine Anzahl von Fadenabschnitten 19 möglichst eng nebeneinander angeordnet sind. Die gleichmäßige Verteilung der Vergußmass-"' 2 in der Gußform 20 kann beispielsweise durch Verwendung einer für Schleudergußverfahren geeigneten Einrichtung noch verbessert werden. Nach dem Erhärten der Vergußmasse 2 und Entfernen der Gußform 20 sowie der Fadenabschnitte 19 erhält man ein erfindungsgemäßes Filterelement,- bei dem die Querschnitte der Durchtrittsöffnungen 11 dem Querschnitt der jeweils benutzten Fadenabschnitte 19 entsprechen.terelementes. The potting compound forming the filter body is thereby used 2 poured into a mold 20 of any shape, in which a number of thread sections 19 if possible are arranged closely together. The even distribution of the casting compound "2" in the casting mold 20 can, for example can be further improved by using equipment suitable for centrifugal casting processes. After hardening the potting compound 2 and removal of the casting mold 20 and the thread sections 19 result in an inventive Filter element - in which the cross sections of the passage openings 11 correspond to the cross section of the thread sections used in each case 19 correspond.
Die in den Figuren 8, 9, 10, 15, 16, 17, 23 und 24 im Querschnitt dargestellten Hohlfäden 1 können selbstverständlich auch als Vollfäden ausgeführt v/erden, wobei dann die Hohlräume 11 lediglich mit dem gleichen Material wie der übrige Faden 1 oder aber gegebenenfalls auch mit einem anderen Material als dieser ausgefüllt sind. Die Öffnungen 11 der mit solchen Fäden hergestellten erfindungsgemäßen Filterelemente besitzen dann, je nachdem, ob die Abschnitte der verwendeten Fäden 1 ganz oder teilweise entfernt werden, entweder eine den Hohlräumen 11 entsprechende Form oder oine solche, die dem Gesamtquerschnitt der Fäden 1 entspricht, also beispielsweise eine sechseckige, viereckige, ovale usw.The hollow fibers 1 shown in cross section in FIGS. 8, 9, 10, 15, 16, 17, 23 and 24 can of course be used also designed as solid threads, in which case the cavities 11 are only made of the same material as the rest Thread 1 or possibly also filled with a different material than this. The openings 11 with filter elements according to the invention made of such threads then have, depending on whether the sections of the threads 1 used are completely or partially removed, either one the cavities 11 corresponding shape or oine those that corresponds to the total cross-section of the threads 1, for example a hexagonal, square, oval, etc.
Wie aus den Figuren 1 und 6 bereits hervorgeht, kann das erfindungsgemäße Filterelement jede beliebige Querschnittsform aufweisen, so daß es auf einfache Weise an die jeweils verwendete Filtereinrichtung angepaßt werden kann.As can already be seen from FIGS. 1 and 6, the inventive Filter element have any cross-sectional shape, so that it can be easily adapted to the respective filter device used can be adapted.
Claims (20)
des Filterelementes im Bereich von 200 um bis 300 um10. Filter element according to claim 1 to 4 and 6, characterized in that the diameter of the openings (11)
of the filter element in the range of 200 µm to 300 µm
aller Öffnungen (11) des Filtereiementes höchstens
- 8% beträgt.each individual opening (11) of the mean diameter
of all openings (11) of the filter element at most
- 8%.
Scheiben zerteilt wird, wobei jede'Schnittfläche so
gelegt wird, daß alle Hohlfaden (1) zerteilt werden.(3) after the casting compound (2) has hardened into individual
Slices are cut up, each 'cut surface so
is placed that all hollow filaments (1) are divided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19797911220 DE7911220U1 (en) | 1979-04-18 | 1979-04-18 | FILTER ELEMENT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19797911220 DE7911220U1 (en) | 1979-04-18 | 1979-04-18 | FILTER ELEMENT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE7911220U1 true DE7911220U1 (en) | 1980-07-03 |
Family
ID=6703218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19797911220 Expired DE7911220U1 (en) | 1979-04-18 | 1979-04-18 | FILTER ELEMENT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE7911220U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1979
- 1979-04-18 DE DE19797911220 patent/DE7911220U1/en not_active Expired
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