CH421905A - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Aerosolfiltern - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und   Einrichtung    zur Herstellung von   Aerosolfiltern   
Beim Falten von ebenen Filtermaterialien, wie Filterpapier und dergl., zu Aerosolfiltern mit grosser Durchströmungsfläche für Schutzmasken, Schutzräume, Ventilationsanlagen usw. wurde in letzterer Zeit im allgemeinen nach einem Verfahren gearbeitet, das nacllstehend für Filter   bescllrieben    wird, die in fertigem Zustand rund oder oval sind, also sogenannte   Ringlilter,    bei welchen die Falten symmetrisch oder unsymmetrisch angeordnet sein können, das aber auch geringfügig abgeändert für Filter mit geraden, parallelen Falten angewendet werden kann.



   Das ebene Filtermaterial wird hierbei zuerst in Form ebener Flächenstücke von geeigneter Form ausgestanzt oder zugeschnitten. Für runde Filter erhält der Stoff die Form eines Kreisscheibensektors, dessen Bogenlänge gleich dem Umfang des fertigen Filters und dessen Radius gleich oder etwas grösser als die Anzahl Falten mal der doppelten Faltenhöhe ist. In den Filterstoff werden gleichzeitig mit dem Stanzen bzw. beim Zuschneiden oder im Anschluss daran Biegelinien geprägt, längs welcher der Filterstoff anschliessend gefaltet werden soll. Die Biegelinien bilden deutliche Spuren im Filterstoff.



   Zum Falten wird der Stoff dann auf eine glatte Unterlage gelegt, die mit einem Stützstift versehen ist.



  Gegen diesen wird das entstehende Zentrum des Filters angelegt. Man beginnt gewöhnlich das Falten am schmalen Ende des Stoffes und faltet von Hand weiter zum breiten Teil des Filterstoffes hin. Gleichzeitig wird der Stoff so um den Stützstift herumgebogen, dass die Falten kreisbogenförmig werden.



   Dann wird der gefaltete, fast kreisscheibenförmige Stoff in einen Stützring eingelegt, so dass die gefalteten Sektorseiten nebeneinander zu liegen kommen, worauf die Sektorseiten durch Kleben oder Leimen miteinander verbunden werden.



   Das Einprägen von Biegelinien in das Filtermaterial bringt bei diesem Verfahren eine gewisse Unzulänglichkeit mit sich. Das Prägen dieser Linien geschieht bogenweise, maschinell und gleichzeitig auf der ganzen Fläche des Filterstoffes. Auf Grund von Verschiedenheiten der Filterstoffdicke, die sich kaum vermeiden lassen, entstehen dabei leicht Löcher, Schnittverletzungen oder Schwächungen im Filterstoff, durch die das fertige Filter als unbrauchbar ausfallen kann. Das durch die Biegelinien geschwächte Material hat eine stärkere Tendenz zur Bildung kleiner   durchgehender    Löcher beim Falten. Eine Schwierigkeit, die darin ihren Grund hat, dass der Filterstoff mit Biegelinien versehen wird, besteht darin, dass man an eine bestimmte Dicke und Härte des Filtermaterials gebunden ist.

   Auch sind die elastischen Eigenschaften des Materiales von erheblicher Bedeutung.



   Die Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Falten von mit geprägten Biegelinien versehenen Filterstoffen erschwerten bisher erheblich die Ausnutzung der hochwirksamen Filterstoffe auf Glasfaserbasis,   welche-im    Vergleich zu den früher üblichen ebenen   Filterstoffen,    z.B. von Asbestzellulosetyp, bei denen das   Glasfasermaterial    besonders leicht zerbricht und durchgehende Löcher in den geprägten Biegepartien   bekommt-eine    10 bis 100-mal kleinere Aerosolpenetration mit vermindertem Druckfall vereinen.



   Der Erfindung liegt hauptsächlich die Aufgabe zugrunde, beim Faltverfahren die Anwendung hocheffektiver Filterstoffe auf Glasfaserbasis zu ermöglichen und dabei die Biegelöcher im fertigen Filter möglichst zu vermeiden, sowie überhaupt das Falten  von Aerosolfiltern auch aus sehr dünnen, harten oder spröden Filterstoffen möglich zu machen.



   Die Erfindung bezieht sich somit zunächst auf ein Verfahren zur Herstellung von Aerosolfiltern aus ebenem Filtermaterial durch Falten. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass ein ebener Filterstoff auf eine mit Falten versehene Folienunterlage gelegt und die Falten der Unterlage mehr oder weniger in der Ebene ausgebreitet werden, so dass der Filterstoff zum vollen Anliegen gegen die Unterlage gebracht wird, und die Falten zu   einem    Paket zusammengeführt werden, worauf der fertig gefaltete Filterstoff von der Unterlage abgenommen wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens.



  Dieselbe ist durch eine mit einer den Falten des fertigen Filters entsprechenden Faltung versehene Unterlage aus biegsamem und elastischem Folienmaterial gekennzeichnet Hierfür eignet sich vorzugsweise eine gefaltete thermoplastische   Polyäthylenfolie.   



   Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar für ein Filter von runder Form.



   Fig. 1 zeigt eine Faltunterlage gemäss der Erfindung, von oben gesehen,    Fig. 2    zeigt eine Perspektivansicht eines Filterstoffes auf der Faltunterlage während des Beginns der Faltung,
Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines   fertiggefaltete    Filters auf der Faltunterlage, von oben gesehen,
Fig. 4 zeigt eine Perspektivansicht der Anwendung einer den Filterstoff niederdrückenden Walze beim Falten des Stoffes auf der Faltunterlage, und
Fig. 5 zeigt einen zentralen Längsschnitt durch die Anordnung von Fig. 4.



   Das Ausstanzen oder Zuschneiden der Filter stoffe geschieht in gewöhnlicher Weise, jedoch mit dem wichtigen Unterschied, dass keine Prägung von
Biegelinien stattfindet Dabei kann eine grosse Anzahl von Filterkörpern gleichzeitig ausgestanzt werden, was eine Rationalisierung bedeutet.



   Der glatte Filterstoff, der keine Biegelinien hat, kann ohne weiteres durch Falten in seine endgültige gefaltete Form gebracht werden. Gemäss der Erfin dung kann man deshalb dem ebenen Filterstoff in schonender Weise eine Vorfaltung geben, die die
Biegelinien ersetzten soll und so wirkt, dass der Filter stoff danach leicht in seine endgültige Form gefaltet werden kann.



   Zu diesem Zweck wird gemäss der Erfindung eine gefaltete Unterlage 1, Fig. 1, verwendet, die zweck mässig aus Kunststoffolie, z.B. Polyäthylenfolie, her gestellt wird. Man kann von einer Folienscheibe von ca. 1 mm Dicke ausgehen, welcher die gewünschte
Sektorform gegeben wird und die in jeder bogen förmigen Biegelinie, an der Falten gebildet werden sollen, mit einer kleinen Kerbe versehen wird, nach welcher die Scheibe zusammengefaltet wird. Durch
Behandlung in heissem Wasser kann man die Be  - ständigkeit    der Falten und eine solche Elastizität er halten, dass die Faltunterlage 1 nach dem Niederdrücken ihre gefaltete Grundform wieder einnimmt.



  Die Anzahl und die Höhe der Falten in der Faltunterlage 1 entsprechen Anzahl und Höhe der Falten des fertigen Filters.



   Die Faltunterlage 1 wird auf eine ebene, glatte Unterlage 5 gelegt, die mit einem aufrecht stehenden Stützstift 3 versehen ist. Der ebene Filterstoff wird auf die Faltunterlage 1 gelegt, wie aus Fig. 2 hervorgeht, und das Falten wird von Hand im schmalen Teil der   Unterlage    und des Filterstoffes begonnen, während beide gegen den Stützstift 3 gedrückt werden. Ein mehr oder weniger weit gehendes Ausbreiten der Falten in der Unterlage in die Ebene vor den Falten, die zusammengedrückt sind, erleichtert das Führen des Filterstoffes von Hand in die volle Anlage an der Faltunterlage 1. Die Falten werden also zu einem Paket zusammengeführt, das um den Stützstift 3 herumgebogen wird, wie Fig. 2 und 3 zeigen.



   In dem gebogenen Zustand gemäss Fig. 3 kann das gefaltete Paket bei gewissen Filterstoffqualitäten mit Vorteil einige Minuten liegen bleiben, worauf der vorgefaltete Filterstoff von der Unterlage abgenommen wird. Das Paket kann in zusammengebogenem Zustand in einem Stützring festgehalten werden.



   Der so behandelte Filterstoff ist mit Vorfaltungen versehen, die in schonender Weise zustande gebracht sind, so dass es ohne weiteres möglich wird, das Ringfilter in bekannter Weise auf einer glatten Unterlage gegen einen Stützstift fertig zu falten. Hierauf wird der gefaltete Filterstoff in einen Stützring eingelegt und danach am Zentrum der Faltung sowie an den Enden des Faltpaketes in an sich bekannter Weise durch Leimen verbunden.



   Bei ebenen Filterstoffen, die hart ausgetrocknet oder stark elastisch sind, wird der ausgestanzte Filterstoff durch eine Behandlung in einer Atmosphäre von 90 bis 100 % relativer Feuchtigkeit in den gewünschten Zustand gebracht.



   Wenngleich es sich gezeigt hat, dass man durch manuelles Falten auf der Faltunterlage 1 das gleichmässigste Vorfaltungsergebnis und den geringsten Ausschuss bekommt, ist eine Mechanisierung des Vorganges natürlich möglich, z.B. durch ein allmähliches Niedersaugen oder Niederwalzen des Filterstoffes gegen die Faltunterlage oder durch allmähliches Niederdrücken des Filterstoffs auf die Faltunterlage mittels druckluftbetätigter Kolben.



   Das Vorfalten gemäss der Erfindung kann auch mit Hilfe von zwei Faltunterlagen 1, Fig. 1, ausgeführt werden, wobei die zweite Faltunterlage über die erste gelegt und der Filterstoff 2 dazwischen angeordnet wird, worauf die Faltunterlagen, beginnend an ihren schmalen Enden, allmählich zusammengedrüdkt werden.



   Um den Filterstoff während des Vorfaltens zu schonen, wird zweckmässig während des Faltprozesses ein dünnes Plasttuch (Kunststoffolie), Gummituch, ein Gewebe, ein Fadennetz oder dergl. über und unter den Filterstoff gelegt.



   Eine sehr wirksame Hilfe beim Vorfalten des   Filterstoffes von Hand besteht aus einer niederdrükkenden Walze 4, die angewendet werden kann, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt. Hierbei wird die Faltunterlage 1 zusammen mit dem Filterstoff 2 und den gegebenenfalls verwendeten Schutzfolien auf der glatten Unterlage 5 ausgebreitet, indem sie lokal von der Walze 4 niedergedrückt wird, die quer zur Faltrichtung über die Unterlage gelegt wird. Ein Stützstift kommt dabei nicht zur Anwendung, sondern das gefaltete Filterpaket wird allmählich nach vorn geschoben, während zugleich auch die Walze allmählich nach vorn geschoben wird. Das eigentliche Vorfalten geschieht unmittelbar hinter der Walze 4.



   Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit dem Falten von Ringfiltern oder ovalen Filtern beschrieben ist, so kann sie doch mit Vorteil auch bei anderen Typen von Aerosolfiltern angewendet werden, die eine grosse Gesamtdurchströmungsfläche haben sollen. Somit kann die Erfindung auch für Filter mit geraden, parallelen Falten angewendet werden.



   Die Faltunterlage wird in ihrer Form vom Anwendungsgebiet bestimmt und ist nicht auf eine Ausführungsform in Kunststoff beschränkt. Z.B. können auch dünne, federnde Metallblätter benutzt werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Aerosolfiltern aus ebenem Filtermaterial durch Falten, dadurch gekennzeichnet, dass ein ebener Filterstoff auf eine mit Falten versehene Folienunterlage gelegt wird, dass die Falten der Unterlage mehr oder weniger in die Ebene ausgebreitet werden, dass der Filterstoff zum vollen Anliegen gegen die Unterlage gebracht wird und die Falten zu einem Paket zusammengeführt werden, und dass der fertiggefaltete Filterstoff von der Unterlage abgenommen wird.

   II. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine mit einer den Falten des fertigen Filters entsprechenden Faltung versehene Unterlage aus biegsamem und elastischem Folienmaterial.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterstoff mittels einer entsprechend der Folienunterlage gefalteten Deckfolie gegen die Unterlage gedrückt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterstoff vor dem Falten auf einer oder beiden Seiten mit einer dünnen Schutzfolie oder Schutzgewebe bedeckt wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Falten der Unterlage durch Niederdrücken der Unterlage quer zur Faltenrlchtung mittels einer Walze in eine Ebene ausgebreitet werden.

   4. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage so angeordnet ist, dass sie mittels einer Walze quer zur Faltrichtung gegen eine ebene Unterlage niedergedrückt wird.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet. dass die Unterlage aus einer gefalteten thermoplastischen Polyäthylenfolie besteht.