DE1536865B

DE1536865B - Filter cartridge

Info

Publication number: DE1536865B
Authority: DE
Inventors: Lucien Victor Bizy Vernon Gewiss (Frankreich)
Original assignee: Precision Mecanique Labinal SA
Current assignee: Precision Mecanique Labinal SA

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtrierpatrone für den radialen Durchsatz von Flüssigkeiten oder Gasen aus einem mit Querfalten versehenen Band aus Filtermaterial, wobei die Querfalten zu Knickprofilen zickzackförmig geknickt sind und das Band in die Form eines Ringzylinders gelegt ist.The invention relates to a filter cartridge for the radial throughput of liquids or gases a band of filter material provided with transverse folds, the transverse folds zigzag to form buckled profiles are kinked and the tape is laid in the shape of a ring cylinder.

Es ist bekannt, Filtrierpatronen herzustellen (deutsche Auslegeschrift 1 038 530), indem ein Filterwerkstoffband um seine. Längsmittellinie umgefaltet, mit wellenförmigen Querfalten versehen und hierauf hochkant in mehreren Lagen rohrförmig gewickelt wird, derart, daß. die Wellenberge, einer Lage sich in die Wellentäler der benachbarten Lage einsetzen, wobei die offenen Randseiten einer Lage mit den offenen Randseiten der benachbarten Lage verbunden werden. Es ist weiterhin bekannt (ebenfalls deutsche Auslegeschrift 1 038 53O)/zur Herstellung der Filterpatrone bandförmiges Filtermaterial zu verwenden, dessen Abmessungen einerseits von der eigenen Dicke und andererseits von dem Außendurchmesser und der Höhe der Patrone sowie dem Durchmesser der Mittelöffnung abhängig sind. Das Blatt-wird'zunächst in der Richtung, die später parallel zur Patronenlängsachse liegt, mit querverlaufenden, übereinstimmenden, wellenförmigen Falten und dann mit ebenfalls übereinstimmenden, längsverlaufenden, gleichfalls wellenförmigen falten versehen und hierauf zu einer Röhre gebogen. Die Stoßslellen werden miteinander verbunden, beispielsweise verklebt. Die Stirnflächen der Filterpatrone werden durch Ringscheiben abgedichtet, die auf einer gelochten Hülse sitzen, die ihrerseits in dem rohrförmigen Innenraum angeordnet ist. Die auf diese Weise gebildete Filtrierpatrone ist mit zickzackförmigen Querfalten versehen, die über einen Teil des Ringquerschnitts, und zwar am inneren Rand, ineinandergreifen. Filtrierpatronen dieser Art besitzen große Filteroberflächen und halten hohen mechanischen Beanspruchungen stand;It is known to produce filter cartridges (German Auslegeschrift 1 038 530) by using a filter material band for his. Folded along the longitudinal center line, provided with undulating transverse folds and then upright is wound tubular in several layers, such that. the wave crests, a location in the Insert wave troughs of the adjacent layer, with the open edges of a layer with the open Edge sides of the adjacent layer are connected. It is still known (also in German 1 038 53O) / for making the filter cartridge to use band-shaped filter material, the dimensions of which on the one hand depend on its own thickness and on the other hand on the outside diameter and height of the cartridge and the diameter of the central opening are dependent. The sheet will initially be in the direction that will later be parallel to the longitudinal axis of the cartridge, with transverse, congruent, wavy folds and then with also congruent, longitudinal, also undulating folds and then bent into a tube. The bumper bars are connected to one another, for example glued. The end faces of the filter cartridge are sealed by washers that are placed on a sit perforated sleeve, which in turn is arranged in the tubular interior. The on this The filter cartridge is formed in a way that is provided with zigzag-shaped transverse folds that extend over part of the ring cross-section, namely on the inner edge, interlocking. Filter cartridges of this type have large ones Filter surfaces and withstand high mechanical loads;

Es hat sich nun gezeigt, daß bei Filtern letztgenannter Art die Betriebsdauer verlängert werden kann, wenn, ausgehend von eineF -Filtrierpatrone der eingangs genannten Art, die Knickprofile über den gesamten Ringquerschnitt durchgehend ineinandergreifen. Versuche zeigten, daß in einer überraschenden,It has now been shown that the operating time can be extended with filters of the last-mentioned type, if, starting from an F filter cartridge, the initially named type, the buckling profiles mesh continuously over the entire ring cross-section. Experiments showed that in a surprising

ίο vom Fachmann keineswegs vorherschaubaren Weise durch diese einfache, erfindungsgemäße Maßnahme die ,Betriebsdauer der Filtrierpatrone bei gleicher Filterfiäche wesentlich verlängert wurde.ίο by no means foreseeable by the specialist by this simple measure according to the invention, the service life of the filter cartridge with the same Filter surface has been extended significantly.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Knickprofile an der äußeren Begrenzungsfläche des Ringzylinders einen Knickwinkel von 60 bis 120° auf.In a further embodiment of the invention, the kink profiles on the outer boundary surface of the annular cylinder have a kink angle of 60 to 120 °.

In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung greifen die Knickprofile an der äußeren Begrenzungsfläche des Ringzylinders über mindestens ein Viertel, vorzugsweise über mehr als die Hälfte der Knickhöhe ineinander. In einer dritten Ausgestaltung der Erfindung verhalten sich die Durchmesser der äußeren und inneren Begrenzung des Ringzylinders wie 3: 1 bis 5: 1.In a second embodiment of the invention, the buckling profiles grip the outer boundary surface of the Ring cylinder over at least a quarter, preferably over more than half of the kink height into one another. In a third embodiment of the invention, the outer and inner diameters are related Limitation of the ring cylinder like 3: 1 to 5: 1.

Vorteilhafterweise beträgt die Höhe des Ringzylinders das 0,6- bis 0,8fache der ursprünglichen Breite des Streifens aus Filterwerkstoff vor der Knickung.The height of the ring cylinder is advantageously 0.6 to 0.8 times the original width of the Strip of filter material in front of the kink.

. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden an Hand eines Ausführungsbeispiels gemäß der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt. Further advantages and features of the invention will become explained in more detail using an exemplary embodiment according to the drawing. It shows

F ig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen .Filtrierpatrone,Fig. 1 shows a longitudinal section of a filter cartridge according to the invention,

F i g. 2 ein Segment der Filtrierpatrone nach ■F i g. 1 im Querschnitt, ^{: ;} F i g. 2 a segment of the filter cartridge according to ■ F i g. 1 in cross section, ^:;

F i g. 3 den Druckabfall ρ in Abhängigkeit von der Betriebsdauer T für ein Filter, bei dem die zickzackförmigen Querfalten nur am inneren Rand ineinandergreifen (Kurve«), und für ein .erfindungsgemäßes Filter, bei dem die Querfalten über den gesamten Ringquerschnitt durchgehend,ineinandergreifen, und .F i g. 3 the pressure drop ρ as a function of the operating time T for a filter in which the zigzag-shaped transverse folds interlock only at the inner edge (curve «), and for a filter according to the invention in which the transverse folds interlock continuously over the entire ring cross-section, and.

F i g. 4 und 5 die Abmessungen für eine bekannte Filtrierpatrone bzw. eine :erfindungsgemäße Filtrier-F i g. 4 and 5 the dimensions for a known filter cartridge or a filter according to the invention

. . patrone vor und nach ihrer Herstellung.. . cartridge before and after its manufacture.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Filtrierpatrone wird ein,einziges rechteckiges Band aus Filtermaterial verwendet, dessen Abmessungen einerseits von seiner Dicke und andererseits von dem Außendurchmesser und der Höhe der Patrone sowie dem Durchmesser der Mittelöffnung abhängig sind. Das Blatt wird zunächst in der Richtung, die später parallel zur Patrone der Längsachse liegt, mit querverlaufenden übereinstimmenden, wellenförmigen Falten und dann mit ebenfalls übereinstimmenden längsverlaufenden gleichfalls wellenförmigen Falten versehen und hieraufA single rectangular band of filter material is used in the manufacture of the filter cartridge according to the invention used, its dimensions on the one hand by its thickness and on the other hand by the outer diameter and the height of the cartridge and the diameter of the central opening are dependent. The Sheet is initially parallel in the direction that will be later to the cartridge of the longitudinal axis lies, with transversely matching, undulating folds and then also provided with matching longitudinally also undulating folds and on this

zu einer Röhre gebogen. Die Stoßstellen werden dann miteinander verbunden,, beispielsweise verklebt. Die senkrecht übereinanderliegenden; .Falten werden um ihre Längsachse gleichmäßig stufenförmig verteilt. Die Stirnflächen der erfindüngsgemäßen Filtrierpatrone werden mit Ringscheiben 3 und 4 versehen. Durch axiales Zusammenpressen wird dann die Patrone fertiggestellt, wobei die Ringscheiben mit einer im Innenraum angebrachten, gelochten Hülse verbunden werden.bent into a tube. The joints are then connected to one another, for example glued. the vertically superimposed; Wrinkles are distributed evenly in steps around their longitudinal axis. the The end faces of the filter cartridge according to the invention are provided with annular disks 3 and 4. Through axial compression is then completed the cartridge, with the washers with one in the interior attached, perforated sleeve.

In Fig. 1 sind die Querfalten der Filtrierpatrone mit 2 bezeichnet, die einen Winkel A einschließen. Die Filtrierpatrone ist zwischen den Ringscheiben 3 und 4 angeordnet. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, greifen dieIn Fig. 1, the transverse folds of the filter cartridge are denoted by 2, which enclose an angle A. The filter cartridge is arranged between the annular disks 3 and 4. As shown in FIG. 2, grab the

Querfalten über den Ringquerschnitt durchgehend ineinander.Cross folds over the ring cross-section continuously into one another.

Es hat sich herausgestellt, daß die Betriebszeit der erfindungsgemäßen Filtrierpatrone besonders günstig beeinflußt wird, wenn die Knickprofile an der äußeren Begrenzungsfläche des Ringzylinders einen Knickwinkel (A in F i g. 1) von 60 bis 120° aufweisen, die Knickprofile an der äußeren Begrenzungsfläche des Ringzylinders über mindestens ein Viertel, vorzugsweise über mehr als die Hälfte der Knickhöhe (e) ineinandergreifen, die Halbmesser der äußeren und inneren Begrenzung des Ringzylinders sich wie 3:1 bis 5 : I verhalten bzw. die Höhe des Ringzylinders das 0,6- bis 0,8fache der ursprünglichen Breite des Streifens aus Filterwerkstoff vor der Knickung beträgt. Diese vorteilhaften Maßnahmen können selbstverständlich auch zusammen vorgenommen werden.It has been found that the operating time of the filter cartridge according to the invention is influenced particularly favorably if the kink profiles on the outer boundary surface of the annular cylinder have a kink angle (A in FIG. 1) of 60 to 120 °, the kink profiles on the outer boundary surface of the Ring cylinder interlock over at least a quarter, preferably more than half of the kink height (e) , the radius of the outer and inner boundary of the ring cylinder behave as 3: 1 to 5: I or the height of the ring cylinder 0.6 to 0.8 times the original width of the strip of filter material before the kink. These advantageous measures can of course also be carried out together.

Ganz allgemein kann bei zylindrischen Filtrierpatronen mit einem z. B. zwischen 5: 1 und 3: 1 liegenden Verhältnis R/r (F i g. 2) der Winkel A zwischen 70 und 90° liegen, wobei er jedoch Werte bis 120° annehmen kann.In general, with cylindrical filter cartridges with a z. B. between 5: 1 and 3: 1 ratio R / r (Fig. 2), the angle A between 70 and 90 °, but it can assume values of up to 120 °.

Bei dem konkreten Beispiel mit r= 15 mm und R = 40 mm wird der Winkel A zwischen 85 und 90° gewählt.In the specific example with r = 15 mm and R = 40 mm, the angle A is selected between 85 and 90 °.

Ein Wert der gleichen Größenordnung ist auch noch für Werte von 8 bzw. 32 mm für r und R geeignet.A value of the same order of magnitude is also suitable for values of 8 and 32 mm for r and R.

Bei einem kleineren Verhältnis R zu r kann der Wert von A verringert werden. Wenn schließlich dieses Verhältnis 1 beträgt, was ebenen Filterbändern entspricht, kann der Wert von A noch weiter gesenkt werden, z. B. bis auf 60° und noch weniger.With a smaller ratio of R to r , the value of A can be reduced. Finally, when this ratio is 1, which corresponds to flat filter bands, the value of A can be decreased even further, e.g. B. up to 60 ° and even less.

Der Fachmann hat in jedem Fall, den geeignetsten Wert von A durch Versuche zu bestimmen. Sie bestehen im wesentlichen darin, die Zahl der Betriebsslunden bis zum Eintreten einer Verstopfung zu bestimmen, welche einer merklichen Zunahme des Druckabfalls entspricht.In any case, the person skilled in the art has to determine the most suitable value of A through experiments. They essentially consist in determining the number of operating hours before a blockage occurs, which corresponds to a noticeable increase in the pressure drop.

In F i g. 3 sind zwei Kurven α und h dargestellt, welche zwei Filtrierpatronen mit gleicher Filterlläche und gleichen Abmessungen entsprechen. Die Kurve« gilt für eine Filtrierpatrone, deren zickzackfönnigeIn Fig. 3 two curves α and h are shown, which correspond to two filter cartridges with the same filter surface and the same dimensions. The curve «applies to a filter cartridge whose zigzag hair

ίο Querfalten sich nur im Bereich des Innenrandes überlappen, die Kurven/) für eine erfindungsgemäße Filtrierpatrone, bei der die Qiierfaltun über den ganzen Ringquerschnitt durchgehend ineinandergreifen. Die Filterfläche beträgt in beiden Fällen 27,5 (dm)², die Höhe der Filtrierpatrone jeweils 70 mm. Die F i g. 4 und 5 geben die Abmessungen der Filtrierpatronen vor und nach ihrer Herstellung an, wobei sich F i g. 5 auf die erlindungsgemäße Filtrierpatrone bezieht.ίο Cross folds overlap only in the area of the inner edge, the curves /) for a filter cartridge according to the invention, in which the Qiierfoldun interlocking over the entire ring cross-section. The filter area is 27.5 (dm) ² in both cases, the height of the filter cartridge 70 mm in each case. The F i g. 4 and 5 indicate the dimensions of the filter cartridges before and after their manufacture, FIG. 5 relates to the filter cartridge according to the invention.

Der Vergleich der Kurven α und h zeigt, daß bei der erfindungsgemäßen Filtrierpatrone der Druckabfall mit dem Wert y erst nach doppelt so langer Betriebszeil eintritt als bei der an sich bekannten Filtrierpatrone, für die die Kurve α gilt.The comparison of curves α and h shows that in the case of the filter cartridge according to the invention the pressure drop with the value y only occurs after twice as long an operating period as in the case of the filter cartridge known per se, for which curve α applies.

Das Rechteck aus Filtermaterial für die erfindungsgemäße Filtrierpatrone ist stets ein Streifen, welcher erheblich langer als breit ist. Aus einem derartigen einzigen Stück Filtermaterial können dabei f'iltrierpatronen großer axialer Abmessungen hergestellt werden. Im Gegensatz dazu mußten die bekannten Filtrierpatronen im allgemeinen in mehrere Elemente ' unterteilt werden, da die Breite des verfügbaren Materials für gewisse Qualitäten von Filterschichten meistens gering ist.The rectangle of filter material for the filter cartridge according to the invention is always a strip, which is considerably longer than it is wide. Filter cartridges can be made from such a single piece of filter material large axial dimensions can be produced. In contrast, the known ones had to Filter cartridges are generally divided into several elements' because of the breadth of the available Material for certain qualities of filter sheets is mostly low.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Filter cartridge for the radial flow of liquids or gases from one with transverse folds provided band of filter material, with the transverse folds bent zigzag to form buckled profiles and the tape is laid in the shape of a ring cylinder, characterized in that that the buckling profiles mesh continuously over the entire ring cross-section.

2. Filter cartridge according to claim 1, characterized in that the kink profiles on the outer boundary surface of the annular cylinder have a kink angle (A in FIG. 3) of 60 to 120 °.

3. Filter cartridge according to claim 2, characterized in that the buckling profiles on the outer boundary surface of the annular cylinder over at least a quarter, preferably over more than half of the buckling height (e) intermesh.

4. Filter cartridge according to claim L, characterized in that the radius of the behave like 3: 1 to 5: 1 on the outer and inner limits of the ring cylinder.

5. Filter cartridge according to claim 1, characterized in that the height of the annular cylinder 0.6 to 0.8 times the original width of the strip of filter material before the kink amounts to.