DE19612592A1

DE19612592A1 - Process for producing an adsorber filter body

Info

Publication number: DE19612592A1
Application number: DE1996112592
Authority: DE
Inventors: Thorsten Keibel
Original assignee: Helsa Werke Helmut Sandler GmbH and Co KG
Current assignee: Helsa Werke Helmut Sandler GmbH and Co KG
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2016-03-30
Also published as: DE19612592C2

Abstract

The invention relates to a method of producing a filter body (28) which comprises adsorber particles (22) tightly connected to each other by an adhesive agent, and which is constructed with channels (32) passing therethrough. A base member (16) constructed with holes (14) passing therethrough is used, and needles (12) are inserted through and close said holes (14). Said needles (12) project into a housing chamber which is bounded by the base member (16) and into which the adsorber particles (22) are subsequently poured. The end sections (24) of the needles (12) protrude out of the adsorber particle bed (26). The adsorber particles (22) i.e. the adsorber particle bed (26) are consolidated by the adhesive agent to form the filter body (28). The needles (12) are subsequently withdrawn from the consolidated filter body (28) resulting in a filter body (28) with corresponding holes (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Filterkörpers aus miteinander fest verbundenen Adsorberpartikeln, der mit Durchgangskanälen ausgebildet ist.The invention relates to a method for producing a Filter body made of firmly connected Adsorber particles, which is formed with through channels.

Filterkörper aus Adsorberpartikeln werden bislang in einem Extrusionsverfahren hergestellt, wie bspw. in der EP 0 492 081 A1 beschrieben wird. Zu diesem Zweck müssen die Adsorberpartikel mit einem Plastifizierungsmittel vermischt werden. Dieses bekannte Verfahren bedingt eine Extrusionsvorrichtung, die in ihrer Anschaffung teuer ist. Zur Produktion relativ kleiner Stückzahlen von mit Durchgangskanälen ausgebildeten Filterkörpern aus Adsorberpartikeln ist eine derartige Extrusionsvorrichtung also nicht geeignet, weil ihr Anschaffungspreis den Stückpreis der besagten Filterkörper zu stark beeinflussen würde.So far, filter bodies made of adsorber particles are in one Extrusion process produced, such as in EP 0 492 081 A1 is described. For this purpose, the Adsorber particles mixed with a plasticizer will. This known method requires one Extrusion device, which is expensive to buy. For Production of relatively small quantities with Through channels formed filter bodies Such an extrusion device is therefore adsorber particles not suitable because its purchase price is the unit price of the would affect said filter body too much.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem auf einfache Weise sehr preisgünstig mit Durchgangskanälen ausgebildete Adsorber-Filterkörper herstellbar sind. The invention has for its object a method of to create the type mentioned, with which in a simple Way very inexpensively trained with through-channels Adsorber filter bodies can be produced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mit Durchgangslöchern versehenes Bodenelement verwendet wird, durch dessen Durchgangslöcher Nadeln durchgesteckt werden, welche die Durchgangslöcher abschließen, wobei die Nadeln in einen durch das Bodenelement begrenzten Gehäuseraum hineinragen, daß in den Gehäuseraum anschließend die Adsorberpartikel eingefüllt werden, wobei die Nadeln mit Endabschnitten aus dem Adsorberpartikelbett herausstehen, daß dann die Adsorberpartikel zum Filterkörper verfestigt werden, und daß danach die Nadeln aus dem Filterkörper herausgezogen werden. Die Durchgangslöcher im Bodenelement weisen einen lichten Querschnitt auf, der an den Querschnitt der Nadeln eng toleriert angepaßt ist. Die besagten Querschnitte können rund oder mehreckig gestaltet sein. Runde Querschnitte weisen den Vorteil einfacher und preisgünstiger Realisierung auf. Die Nadeln können entlang ihrer Längserstreckung auch mit einem variablen Querschnitt gestaltet sein. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Nadeln oberflächlich bspw. mit Teflon o. dgl. zu beschichten, um ein Anhaften von Adsorberpartikeln bzw. Kleber zu vermeiden oder zumindest derart zu reduzieren, daß eine problemlose Entfernung der Nadeln möglich ist.This object is achieved in that a Through holes provided floor element is used by whose through holes needles are inserted, which the Complete through holes with the needles in one protrude the floor element limited housing space that in the Housing space then filled the adsorber be, the needles with end portions from the Stand out adsorber particle bed that then Adsorber particles are solidified to the filter body, and that then the needles are pulled out of the filter body. The through holes in the base element have a clear one Cross section based on the cross section of the needles is tolerated adjusted. Said cross sections can be round or be polygonal. Round cross sections indicate that Advantage of simple and inexpensive implementation. The Needles can also be struck along their length variable cross-section. It has been advantageous proved to be superficial, for example with Teflon or the like. to coat in order to adhere adsorber particles or Avoid glue or at least reduce it in such a way that problem-free removal of the needles is possible.

Zur Festlegung des Gehäuseraums, d. h. des Adsorberpartikelbettes kann eine umlaufende Seitenwand verwendet werden, die vom Bodenelement nach oben steht. Diese umlaufende Seitenwand kann mit dem Bodenelement einstückig verbunden sein, es ist jedoch auch möglich, daß die umlaufende Seitenwand ein vom Bodenelement getrenntes Teil bildet. Im zuerst genannten Falle können das Bodenelement und die umlaufende Seitenwand einen Behälter bilden, der wiederholt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anwendung gelangt, es ist jedoch auch möglich, daß die umlaufende Seitenwand jeweils nur einmal zur Anwendung gelangt, d. h. nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Filterkörper fest verbunden bleibt und somit einen Gehäusemantel des Adsorber-Filterkörpers bildet.To define the housing space, d. H. of Adsorber particle bed can have a circumferential side wall be used, which stands up from the floor element. This circumferential side wall can be made in one piece with the base element be connected, but it is also possible that the circumferential Side wall forms a part separate from the floor element. in the the first mentioned cases can be the floor element and the circumferential side wall form a container that repeatedly to Implementation of the method according to the application arrives, but it is also possible that the rotating Sidewall is used only once, i.e. H. to the implementation of the method according to the Filter body remains firmly connected and therefore one Forms the housing jacket of the adsorber filter body.

Um den erfindungsgemäß hergestellten Adsorber-Filterkörper nicht nur an seiner Mantelfläche mit einem Gehäuseteil auszubilden, sondern auch an seinen beiden voneinander abgewandten Stirnflächen, ist es auch möglich, vor dem Einbringen der Adsorberpartikel in den Behälter auf dem von den Nadeln durchdrungenen Bodenelement bspw. eine Lage aus einem aushärtenden Kunstharz vorzusehen, im Anschluß daran dann die Adsorberpartikel in den Behälter einzubringen und auf dem Adsorberpartikelbett unmittelbar anschließend eine zweite Kunstharzlage vorzusehen, wobei sich die Nadeln durch die beiden Kunstharzlagen und das Adsorberpartikelbett hindurcherstrecken. Nach dem Aushärten der Kunstharzlagen werden die Nadeln aus dem Filterkörper und aus dem Bodenelement wieder herausgezogen, so daß sich der fertige, allseitig mit einem Gehäuse versehene Adsorber-Filterkörper mit Durchgangskanälen ergibt.To the adsorber filter body produced according to the invention not only on its outer surface with a housing part train, but also on his two from each other facing end faces, it is also possible in front of the Introducing the adsorber particles into the container on the Bottom element penetrated by needles, for example, a layer from a to provide curing resin, then the Introduce adsorber particles into the container and on the Adsorber particle bed immediately afterwards a second Provide synthetic resin layer, with the needles through the two synthetic resin layers and the adsorber particle bed stretch through. After the synthetic resin layers have hardened the needles from the filter body and from the bottom element pulled out again so that the finished, on all sides with adsorber filter body provided with a housing Through channels results.

Um den das Adsorberpartikelbett begrenzenden und festlegenden Behälter problemlos mit Adsorberpartikeln befüllen zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Nadeln von der Unterseite des Behälters durch die Durchgangslöcher im Behälter-Bodenelement durchgesteckt werden. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Einrichtung verwendet werden, bei welcher die Nadeln von einer Nadelplatte wegstehen, wobei die Verteilung der Nadeln an der Nadelplatte der Verteilung der Durchgangslöcher im Bodenelement des Behälters entspricht. Eine derartige Nadelplatte ist einfach und preisgünstig realisierbar und einfach handhabbar, weil die Nadeln hierbei jederzeit in den Durchgangslöchern im Bodenelement verbleiben können. To define and define the bed of adsorber particles To be able to easily fill containers with adsorber particles, it is useful if the needles from the bottom of the Container through the through holes in the container bottom element be put through. To carry out the invention A method can be used in the case of which the needles protrude from a needle plate, the Distribution of the needles on the needle plate of the distribution of the Corresponds to through holes in the bottom element of the container. A such a needle plate is simple and inexpensive to implement and easy to use because the needles are always in the through holes in the floor element can remain.

Der Gehäuseraum kann entsprechend der gewünschten Dicke des Filterkörpers mit Adsorberpartikeln gefüllt werden. Das bedeutet, daß bei einer bestimmten vorgegebenen Höhenabmessung des Gehäuseraumes über dem Bodenelement jede beliebige Filterkörper-Dicke realisierbar ist, wobei die maximale Filterkörper-Dicke der vorgegebenen Höhe des Gehäuseraums entspricht.The housing space can according to the desired thickness of the Filter body can be filled with adsorber particles. The means that at a certain predetermined height dimension any of the housing space above the floor element Filter body thickness can be realized, the maximum Filter body thickness of the specified height of the housing space corresponds.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Adsorber-Filterkörpers können pulverförmige und/oder granulatförmige und/oder kugelförmige Adsorberpartikel verwendet werden, deren Größe vorzugsweise bis ca. 1 mm beträgt. Bei den Adsorberpartikeln kann es sich bspw. um Aktivkohlepartikel handeln. Pulver- bzw granulatförmige Aktivkohlepartikel stehen vergleichsweise preisgünstig zur Verfügung.To carry out the inventive method for Manufacture of an adsorber filter body can be powdery and / or granular and / or spherical adsorber particles are used, the size of which is preferably up to approximately 1 mm is. The adsorber particles can be, for example Act activated carbon particles. Powder or granular Activated carbon particles are comparatively inexpensive Available.

Das Adsorberpartikelbett wird auf der vom Bodenelement entfernten Seite vorzugsweise zur Ausbildung einer ebenen Filterkörperfläche vereinheitlicht. Diese Vereinheitlichung kann bspw. durch einen Rüttelvorgang bewerkstelligt werden. Eine andere Möglichkeit der Vereinheitlichung besteht bspw. darin, auf dem Adsorberpartikelbett ein dem Durchgangslöcher aufweisenden Bodenelement entsprechendes Plattenelement mit gleichen Durchgangslöchern, durch welche sich die Nadeln hindurcherstrecken bzw. in welche sich die Nadeln zumindest hineinerstrecken, temporär anzuordnen und mit diesem Plattenelement das Adsorberpartikelbett geringfügig zusammenzudrücken, um eine entsprechende Vereinheitlichung zu bewirken.The adsorber particle bed is on the bottom element distal side preferably to form a flat Unified filter body surface. This unification can be accomplished, for example, by a shaking process. Another possibility of standardization is, for example. in it, on the adsorbent particle bed through the through holes having corresponding floor element with plate element same through holes through which the needles pass extend through or into which the needles at least stretch in, arrange temporarily and with this Plate element the adsorbent particle bed slightly to compress to unify accordingly cause.

Die Adsorberpartikel können vor dem Einbringen in den Behälter mit einem Klebstoff benetzt werden. Es ist auch möglich, mit den Adsorberpartikeln gemeinsam Klebstoffteilchen in den Behälter einzubringen, die bei erhöhter Temperatur schmelzen und die Adsorberpartikel miteinander zum Filterkörper vernetzen. Dabei kommt der Klebstoff in einer solchen Quantität zur Anwendung, daß die Adsorbereigenschaften der Adsorberpartikel durch den Klebstoff nicht merklich beeinträchtigt werden.The adsorber particles can be introduced into the container be wetted with an adhesive. It is also possible to use the adsorber particles together in the adhesive particles Insert containers that melt at elevated temperatures and the adsorber particles together to form the filter body network. The adhesive comes in such a quantity to apply that the adsorber properties of Adsorber particles not noticeable due to the adhesive be affected.

Die Verfestigung des Filterkörpers im Behälter erfolgt vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, um die Reaktionsgeschwindigkeit des Klebers bzw. Kleber-Systems zu erhöhen und damit die Produktionszeiten zur Herstellung erfindungsgemäßer Adsorber-Filterkörper entsprechend zu reduzieren.The filter body is solidified in the container preferably at elevated temperature in order to Reaction speed of the adhesive or adhesive system too increase and thus the production times for manufacturing Adsorber filter body according to the invention accordingly to reduce.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich nicht nur zur Herstellung von Adsorber-Filterkörpern in kleinen Stückzahlen bzw. Produktionsserien, sondern auch zur Herstellung größerer Stückzahlen, wenn bspw. ein Karussellprinzip zur Anwendung gelangt.The method according to the invention is not only suitable for Manufacture of adsorber filter bodies in small quantities or production series, but also for the production of larger ones Quantity, if for example a carousel principle to use reached.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausbildung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie eines mit dieser Vorrichtung hergestellten Adsorber-Filterkörpers. Es zeigen:Further details, features and advantages result from the following description of a schematically illustrated Training of a device for performing the inventive method, and one with this Device manufactured adsorber filter body. Show it:

Fig. 1 in einer Schnittdarstellung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Adsorber-Filterkörpers, Fig. 1 in a sectional view an apparatus for producing an adsorber-filter body,

Fig. 2 in einer Schnittdarstellung einen Adsorber-Fil terkörper, wie er mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 hergestellt wird, und Fig. 2 is a sectional view of an adsorber filter body, as it is produced with the device of FIG. 1, and

Fig. 3 einen Abschnitt einer Ansicht des Filterkörpers gemäß Fig. 2 in Blickrichtung des Pfeiles III. Fig. 3 shows a portion of a view of the filter body of FIG. 2 in the direction of arrow III.

Fig. 1 zeigt eine Nadelplatte 10, von der Nadeln 12 nach oben stehen. Die Nadeln 12 erstrecken sich durch Durchgangslöcher 14, die in einem Bodenelement 46 ausgebildet sind. Die Durchgangslöcher 14 weisen einen lichten Querschnitt auf, der an den Querschnitt der Nadeln 12 derartig angepaßt ist, daß die Nadeln 12 die Durchgangslöcher 14 abdichten. Fig. 1 shows a needle plate 10 , the needles 12 are upwards. The needles 12 extend through through holes 14 formed in a bottom member 46 . The through holes 14 have a clear cross section, which is adapted to the cross section of the needles 12 such that the needles 12 seal the through holes 14 .

Auf dem Bodenelement 16 ist eine umlaufende Seitenwand 18 angeordnet. Die Seitenwand 18 bildet mit dem Bodenelement 16 einen oberseitig offenen Behälter 20, der mit Adsorberpartikeln 22 bis zu einer bestimmten Höhe gefüllt wird. Die Nadelplatte 10 mit den Nadeln 12 ist in Bezug auf das Bodenelement 16 bzw. den Behälter 20 derartig positioniert, daß die Nadeln 12 mit ihrem von der Nadelplatte 10 entfernten Endabschnitt 24 aus dem Adsorberpartikelbett 26 vorstehen. Die Adsoberpartikel 22 sind mit einem Klebstoff benetzt, oder es werden die Adsorberpartikel 22 gemeinsam mit Klebstoffteilchen in den Behälter 20 eingebracht. Der Klebstoff dient dazu, die Adsorberpartikel miteinander zum Filterkörper 28 zu vernetzen. Nach diesem Vernetzen, d. h. nach der Verfestigung der Adsorberpartikel 22 zum fertigen formstabilen Adsorber-Fil terkörper 28 wird die Nadelplatte 10 mit den Nadeln 12 in Richtung des Pfeiles 30 aus dem Filterkörper 28 heraus zurückgezogen, wonach der Filterkörpern 28 vom Bodenelement 16 entfernt wird. Die Fig. 2 zeigt einen solchermaßen hergestellten Adsorber-Filterkörper 28 mit seinen voneinander beabstandeten und zueinander parallel verlaufenden Durchgangskanälen 32. Bei dem in Fig. 2 gezeichneten Adsorber-Fil terkörper 28 ist die Seitenwand 18 Bestandteil des Filterkörpers 28, d. h. mit diesem fest verbunden, sie bildet einen Gehäusemantel des Adsorber-Filterkörpers 28. Die Seitenwand 18 kann bspw. auch von einem Textilmaterial gebildet sein, das mit dem Filterkörper 28 verklebt ist, sie kann jedoch auch integrales Bestandteil des Behälters 20 (sh. Fig. 1) sein.A circumferential side wall 18 is arranged on the base element 16 . The side wall 18 forms with the base element 16 a container 20 which is open at the top and which is filled with adsorber particles 22 up to a certain height. The needle plate 10 with the needles 12 is positioned with respect to the base element 16 or the container 20 such that the needles 12 protrude from the adsorber particle bed 26 with their end section 24 removed from the needle plate 10 . The Adsoberpartikel 22 are wetted with an adhesive, or it can be the adsorbent particles 22 may be introduced together with adhesive particles into the container 20th The adhesive serves to crosslink the adsorber particles to form the filter body 28 . After this crosslinking, ie after the solidification of the adsorber particles 22 to the finished dimensionally stable adsorber filter body 28 , the needle plate 10 is withdrawn with the needles 12 in the direction of arrow 30 from the filter body 28 , after which the filter bodies 28 are removed from the bottom element 16 . FIG. 2 shows an adsorber filter body 28 produced in this way with its through channels 32 which are spaced apart and run parallel to one another. In the drawn in Fig. 2 adsorber Fil terkörper 28, the side wall part 18 of the filter body 28, that is connected to this solid, it forms a housing casing of the adsorber-filter body 28. The side wall 18 can, for example, also be formed from a textile material that is glued to the filter body 28 , but it can also be an integral part of the container 20 (see FIG. 1).

Fig. 3 zeigt abschnittweise eine Frontansicht des Adsorber-Fil terkörpers 28 mit voneinander beabstandeten und gleichmäßig verteilten Durchgangskanälen 32, die einen kreisrunden lichten Querschnitt besitzen. Die Durchgangskanäle 32 können jedoch auch mehreckig ausgebildet sein. Da Nadeln 12 runden Querschnitts am einfachsten herstellbar sind, sind Filterkörper 28 mit Durchgangskanälen 32 kreisrunden lichten Querschnitts relativ preisgünstig realisierbar. Fig. 3 shows sections of a front view of the adsorber Fil terkörpers 28 with spaced apart and evenly distributed through channels 32 which have a circular clear cross section. The through channels 32 can, however, also be polygonal. Since needles 12 with a round cross-section are easiest to produce, filter bodies 28 with through channels 32 with a circular, clear cross-section can be implemented at relatively low cost.

Claims

1. A method for producing a filter body ( 28 ) from interconnected adsorber particles ( 22 ) which is formed with through channels ( 32 ), characterized in that a bottom element ( 16 ) provided with through holes ( 14 ) is used, through the through holes ( 14 ) needles ( 12 ) are inserted, which close the through holes ( 14 ), the needles ( 12 ) protruding into a housing space delimited by the base element ( 16 ), that the adsorber particles ( 22 ) are subsequently filled into the housing space, the The end portions ( 24 ) of the needles ( 12 ) protrude from the adsorber particle bed ( 26 ) so that the adsorber particles ( 22 ) are solidified to form the filter body ( 28 ), and that the needles ( 12 ) are then pulled out of the filter body ( 28 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that a container ( 20 ) with a circumferential side wall ( 18 ) is used to fix the adsorber particle bed ( 26 ), which is from the bottom element ( 16 ) upwards.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the needles ( 12 ) are inserted from the bottom of the container ( 20 ) through the through holes ( 14 ) in the bottom element ( 16 ).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a device is used in which the needles ( 12 ) project from a needle plate ( 10 ), the distribution of the needles ( 12 ) on the needle plate ( 10 ) Distribution of the through holes ( 14 ) in the base element ( 16 ) corresponds.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the housing space is filled with adsorber particles ( 22 ) according to the desired thickness of the filter body ( 28 ).

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that powdery and / or granular and / or spherical adsorber particles ( 22 ) are used with a size up to about 1 mm.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the adsorber particle bed ( 26 ) on the side remote from the base element ( 16 ) is standardized to form a flat filter body surface.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the adsorber particles ( 22 ) are wetted with an adhesive before being introduced into the container ( 20 ).

9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that together with the adsorber particles ( 22 ) adhesive particles are introduced into the container ( 20 ), which melt at an elevated temperature and crosslink the adsorber particles ( 22 ) with one another to form the filter body ( 28 ) .

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the solidification of the filter body ( 28 ) takes place at an elevated temperature.