DE19612592C2

DE19612592C2 - Process for producing an adsorber filter body

Info

Publication number: DE19612592C2
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: 2000-02-03
Anticipated expiration: 2016-03-30
Also published as: DE19612592A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Filterkörpers aus miteinander durch einen Klebstoff fest verbundenen Adsorberpartikeln, der mit Durchgangskanälen ausgebildet ist.The invention relates to a method for producing a Filter body made from each other by an adhesive firmly connected adsorber particles, with through channels is trained.

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 become. 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 durch den Klebstoff 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 through the adhesive to the filter body are solidified, and that after that the needles from the Filter body are pulled out. The through holes in the Floor element have a clear cross section, which on the Cross section of the needles is closely tolerated. The said Cross sections can be round or polygonal. round Cross sections have the advantage of being simpler and cheaper Realization on. The needles can run along their Longitudinal extension also designed with a variable cross-section his. It has proven advantageous to use the needles superficially, for example, with Teflon or the like to coat Avoid adherence of adsorber particles or adhesive at least reduce it so that easy removal of 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.

Die zur Anwendung gelangenden Adsorberpartikel können pulverförmig und/oder granulatförmig und/oder kugelförmig sein. Ihre Größe kann bis ca. 1 mm betragen. Bei den Adsorberpartikeln kann es sich bspw. um Aktivkohlepartikel handeln. Pulver- bzw. granulatförmige Aktivkohlepartikel stehen vergleichsweise preisgünstig zur Verfügung.The adsorber particles used can be powdery and / or granular and / or spherical. Their size can be up to approx. 1 mm. Both Adsorber particles can be activated carbon particles, for example act. Powder or granular activated carbon particles are available 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 dem 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 the adhesive. It is also possible to use the Adsorber particles collect adhesive particles in the container bring the melt at elevated temperature and the Network the adsorber particles together to form the filter body. Here the adhesive is used in such a quantity, that the adsorber properties of the adsorber particles by the Adhesive not be noticeably 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.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie ein mit dieser Vorrichtung hergestellter Adsorber-Filterkörper sind in der Zeichnung dargestellt und werden nach folgend beschrieben. Es zeigen:A device for performing the invention Process, as well as a manufactured with this device Adsorber filter bodies are shown in the drawing and are described according to the following. 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- Filterkörper, 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 according to 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 16 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 16 . 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 Adsorberpartikel 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- Filterkörper 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- Filterkörper 28 ist die Seitenwand 18 Bestandteil des Filterkörpers 28, d. h. mit diesem fest verbunden, sie bildet einen Gehäusesmantel 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 adsorber particles 22 are wetted with an adhesive, or the adsorber particles 22 are introduced into the container 20 together with adhesive particles. The adhesive serves to crosslink the adsorber particles to form the filter body 28 . After this crosslinking, ie after the adsorber particles 22 have solidified into the finished dimensionally stable adsorber filter body 28 , the needle plate 10 with the needles 12 is withdrawn from the filter body 28 in the direction of arrow 30 , after which the filter body 28 is removed from the base 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 case of the adsorber filter body 28 shown in FIG. 2, the side wall 18 is part of the filter body 28 , that is to say is firmly connected to it, and forms a housing jacket 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- Filterkörpers 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 filter body 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 each other by an adhesive firmly connected adsorber particles ( 22 ) which is formed with through channels ( 32 ), characterized in that a bottom element ( 16 ) provided with through holes ( 14 ) is used by whose 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 ), so that the adsorber particles ( 22 ) are subsequently filled into the housing space , the needles ( 12 ) with their end portions ( 24 ) protruding from the adsorber particle bed ( 26 ), that then the adsorber particles ( 22 ) are solidified by the adhesive to the filter body ( 28 ), and then the needles ( 12 ) from the filter body ( 28 ) can be pulled out.

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 stands up from the bottom element ( 16 ).

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

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 the adsorber particle bed ( 26 ) on the side remote from the base element ( 16 ) is standardized to form a flat filter body surface.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the adsorber particles ( 22 ) are wetted with the adhesive before being introduced into the container ( 20 ).

8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that together with the adsorber particles ( 22 ) adhesive particles are introduced into the container ( 20 ), which melt at elevated temperature and crosslink the adsorber particles ( 22 ) with each other to form the filter body ( 28 ) .

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the solidification of the filter body ( 28 ) takes place at an elevated temperature.