DE2353610B2 - Endkappe zur Abdeckung von rohrförmigen Filterelementen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Endkappe zur Abdeckung von rohrförmigen Filterelementen, deren eine Fläche derart geformt ist, daß sie fluiddicht mit einem Ende eines rohrförmigen Filterelementes dauerhaft verbindbar ist, und deren andere Fläche derart geformt ist, daß das Filterelement mit Endkappe fluiddicht in ein fluides Strömungssystem eingebaut werden kann.

Fernerhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen einstückigen Endkappe mit wenigstens einer Umfangsnut für ein Dichtelement mit unveränderlichen Abmessungen, glatten Seitenwänden und einem glatten Grund.

Das Verschließen der offenen Enden eines rohrförmigen Filterelements durch solche Endkappen beschreibt beispielsweise die US-PS 34 57 339. Die dort mit einer glatten Außenfläche versehenen Endkappen werden mit den Rohrenden mit einem geeigneten Klebstoff verklebt oder an Ort und Stelle geformt.

Ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Endkappe mit wenigstens einer Umfangsnut beschreibt die US-PS 34 57 339. Dort wird die Endkappe mit Umfangsnut aus einem einzigen Stück hergestellt. Dies hat aber den Nachteil, daß sich bei der Herstellung der Endkappe kleine Ritzen oder Trennfugen ausbilden. Dies ist vom Herstellungsverfahren — einstückiges Spritzen oder dergleichen — unvermeidbar. Diese Ritzen oder Trennfugen sind insbesondere im Bereich der Umfangsnut Anlaß zu Wanderungen von Mikroben oder anderen Mikroorganismen, wodurch die Qualität eines mit einer solchen Endkappe abgedeckten Filter- bo elementes leidet.

Es gibl auch Ausführungsformen von Endkappen, die an ihrer Oberseite und/oder ihrer äußeren Seitenwand eine oder mehrere Umfangsnuten mit eingelegten Dichtelementen haben, um die Endkappe und damit das gesamte Filterelement druckdicht in ein Rohrverbindungsstück eines Strömungssystems einsetzen zu können. Die Herstellung Endkappen mit einer oder mehreren solchen Umfangsnuten bietet Schwierigkeiten, wenn die Umfangsnuten frei von Ritzen oder Trennfugen sein sollen.

Dies ist aber erforderlich, wenn das Dichtungselement den Durchgang von Bakterien und anderen Mikroorganismen im Strömungssystem verhindern soll. Es ist nicht möglich, Endkappen mit Umfangsnuten ohne solche Ritzen oder Trennlinien in einer einzigen Form herzustellen, da ein solches Teil nicht aus der Form herausgenommen werden könnte. Eine richtig gestaltete Form hat einen Teil mit einer kleinen Ritze oder Trennfuge, die nicht mit bloßem Auge gesehen werden kann. Dadurch können aber Leks entstehen, so daß Bakterien und andere Mikroorganismen dort hindurchgelassen werden. Außerdem werden solche Formen nach der Herstellung größerer Stückzahlen von Formteilen nach und nach verschlissen, wodurch solche schädlichen Ritzen oder Fugen verstärkt auftreten. Es ist fernerhin oft erwünscht, mehr als eine solche Umfangsnut für entsprechend mehrere Dichtungselemente vorzusehen, um dadurch eine bessere Sicherung gegen den Durchtritt von Mikroorganismen zu erreichen. Dadurch werden aber weiterhin die erwähnten Schwierigkeiten und auch die Herstellungskosten einer solchen Endkappe erhöht.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Endkappe zur Abdeckung von rohrförmigen Filterelementen vorzuschlagen, die wenigstens eine Umfangsnut aufweist, welche keine der erwähnten nachteiligen Ritzen oder Trennlinien aufweist.

Ausgehend von einer Endkappe der eingangs genannten Art erfolgt die Lösung der gestellten Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß sie von aneinander anliegenden konzentrischen einstückig miteinander verbindbaren Teilen gebildet ist, von denen zwei aneinander anliegende Teile die Seitenwände und eines dieser beiden Teile zugleich den Grund je einer Umfangsnut für wenigstens ein Dichtungselement ausbilden, daß die Gesamtzahl der Teile mindestens gleich der Anzahl der Umfangsnuten plus eins ist, daß das äußerste Teil ein Ring ist und daß die Umfangsnuten nach der Verbindung der konzentrischen Teile unveränderliche Abmessungen haben sowie glatte Seitenwände und einen glatten Grund.

Das eingangs genannte Verfahren zur Herstellung einer Endkappe mit wenigstens einer Umfangsnut ist zur Lösung der Effindungsaufgabe dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Teile konzentrisch derart zusammengefügt werden, daß zwei der aneinander anliegenden Teile die Seitenwände der Umfangsnuf ausbilden und eines dieser Teile deren Grund, wobei ein Teil mehr verwendet wird als die Zahl der Umfangsnuten beträgt und das äußerste Teil als Ring ausgebildet ist, worauf die Teile dauerhaft miteinander verbunden werden.

Jede Umfangsnut ist somit aus zumindest zwei konzentrischen Teilen zusammengesetzt, wobei eines der Teile eine Seitenwand und den Grund der Nut ausbildet. Das andere konzentrische Teil bildet die andere Seitenwand der Nut aus.

Ein Teil kann je eine Seitenwand und auch die beiden Gründe von zwei Umfangsnuten ausbilden, so daß die Gesamtzahl der erforderlichen Teile gleich der Anzahl der gewünschten Umfangsnuten plus eins ist. Für den Fall einer Umfangsnut werden zwei konzentrische Teile benötigt.

Die Teile werden in gewünschter Weise

verbunden, z. B. durch einen Klebstoff, durch Schmelzschweißen, durch Kleben mit einem Lösungsmittel oder durch Preßschweißen. Sie werden ineinandergeschachtelt zusammengesetzt.

Eine solche Endkappe wird vorzugsweise zusammen mit einem rohrförmigen Filterelement, mit dem es auf geeigneter Art und Weise verbunden ist, eingesetzt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Endkappe nach der Erfindung, die aus drei ringförmigen, miteinander verklebten Teilen, zusammengesetzt ist;

F i g. 2 einen Schnitt durch die Endkappe nach F i g. 1 längs der Linie 2-2;

F i g. 3 einen Schnitt durch eine andere Ausführung durch eine zusammengesetzte Endkappe gemäß der Erfindung, bei der die beiden äußeren Teile ringförmig und das innere Teil scheibenförmig gestaltet sind, so daß eine geschlossene Endkappe gebildet ist, die den Innenraum eines rohrförmigen Filterelementes an einem Ende begrenzt;

F i g. 4 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführung einer zusammengesetzten Endkappe, bei der die ringförmigen Teile zu einer Basis-Endkappe hinzugefügt sind, weiche mit dem Filterrohr im voraus verklebt ist;

F i g. 5 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführung einer zusammengesetzten Endkappe mit einem inneren Stützteil, um das Kriechen der Kunststoffringe während der Wärmebehandlung zu unterbinden, wie sie z. B. zum Sterilisieren eines Elementes vor dem Gebrauch zum Entfernen von Bakterien oder sonstigen Organismen, wie Hefepilz angewendet wird;

F i g. 6 einen Querschnitt durch eine andere Ausführung einer zusammengesetzten Endkappe mit einem abgewandelten inneren Stützteil.

Die Endkappe gemäß den F i g. 1 und 2 umfaßt einen Außenring 2, einen Innenring 3 und einen Zwischenring 4. Alle Ringe bestehen aus einem thermoplastischen Harz, wie Polypropylen und sind miteinander an einem Ende A in einem geeigneten Verfahren schmelzgeschweißL Der Ring 2 hat eine Endwand 5 und einen Umfangsflansch 7. Der Ring 4 hat einen Endabschnitt 8, einen Bund 9 und einen Umfangsflansch 10. Der Ring 3 hat einen Endabschnitt 11, einen Bund 12 und einen Umfangsflansch 13. Die Umfangsflansche 10 und 13 der Ringe 4 und 3 bilden eine Umfangsnut 14, wobei der Bund 12 jeweils den Nutengrund bildet Die Umfangsflanschen 10 und 7 der Ringe 4 und 2 bilden eine Umfangsnut 15, wobei der Bund 9 den Grund bildet Jede Nut ist zur Aufnahme eines O-Rmges gestaltet Diese Ringe sind strichpunktiert in Fig.2 dargestellt Der Flansch 7 des Ringes 2 hat zwei auskragende Abschnitte 16,17. Die Innenwand 18 des Innenringes 3 bildet einen Kanal 20 durch die Endkappe. Die Endflächen 5,8 und 11, welche miteinander schmelzverschweißt sind, bilden eine Endfläche der Endkappe, während die Endfläche 19 des Innenringes 3 die Oberfläche am anderen Ende Baer Endkappe bildet

Die Endkappe wird gewöhnlich mit dem Filterrohr am Ende A verklebt weil dies das Ende ist, wo die Ringenden miteinander verklebt sind; jedoch kann die Endkappe auch mit dem Rohr am Ende B verklebt werden. Die Ringe sind nicht bei den Nuten 14, 15 verschmolzen oder verklebt um ein Verwölben oder Verziehen der ebenen Seiten und Gründe dieser Nutei zu vermeiden. Der Kanal 20 ist kegelförmig, muß jedocl nicht notwendig diese Gestalt haben. Er kann aucl zylindrisch sein oder nach außen erweitert sein.

Die drei Ringe, welche die in den F i g. 1 und : gezeigte Endkappe bilden, können an der Seite A alleii durch einen beliebigen Klebevorgang zusammengehal ten sein, z. B. unter Verwendung eines Klebstoffes durch Schmelzschweißen oder durch Kleben unte Zuhilfenahme eines Lösungsmittels. Wenn gewünscht kann der Klebevorgang gleichzeitig mit dem Befestiget der Endkappe an einen Filterzylinder geschehen, wa ebenso mithilfe eines Klebstoffes ausgeführt werder kann.

Um die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Struktur zi bilden, kann die zusammengesetzte Endkappe verkleb und das Filterelement an die Endkappe gleichzeitij durch Schmelzschweißen nur mit einer Seite an dei Endkappe befestigt werden, wobei die im US-Paten 34 57 339 beschriebene Verfahrensweise angewende werden kann. Die Fläche der zusammengesetzter Endkappe, an der die Fugen der Ringe an die Oberfläcru treten, z. B. am Ende A, wo die Oberflächen 5, 8, 11 zusammenkommen, kann in flüssigen Zustand mit eine:

solchen Viskosität gebracht werden, daß das Materia durch die Poren des Endes einer Filterschicht von derer einen Oberfläche zur anderen durchdringen kann Während dieses Ende der Endkappe flüssig gemach wird, kann das andere Ende der Endkappe auf eim Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Materials gekühlt werden, um der übrigen Teil der Endkappe in festem Zustand zu halten Das Ende der Filterschicht wird dann in das verflüssigte Ende der Endkappe eingetaucht, so daß das verflüssigte thermoplastische Material durch die Poren des Filter« von einer Oberfläche der Filterschicht zur anderer hindurchdringt. Gleichzeitig fließen die verflüssigter Enden der Ringe 2, 3, 4 ebenfalls zusammen unc verschmelzen. Nach dem Aushärten des Kunststoffma terials der Endkappe steht eine zusammenhängende dichte Matrix des Endkappenmaterials in den Poren de« Filtermaterials an der Überschneidung oder Überlap pung der Filterschicht mit der Endkappe, wodurch die Filterschicht mit der Endkappe dicht verklebt wird unc gleichzeitig die drei Ringe der zusammengesetzter Endkappe zu einem Stück verbunden werden, jedoch nur in dem verflüssigten Abschnitt Der Rest der aneinanderanliegenden Abschnitte der Ringe wird nicht verklebt und braucht dies auch nicht da eine Öffnung

so zwischen ihnen jeweils an einem toten Ende oder an einem Sacklochende an dem verschmolzenen Abschnitt endet. Da jeweils das Ende des Ringes mit den Vorsprüngen, welche die Umfangsnuten der Endkappe bilden, nicht weich gemacht oder geschmolzen wird besteht keine Möglichkeit einer Verformung oder einei Bildung von Ritzeh oder Trennfugen oder anderen Unregelmäßigkeiten in diesem Abschnitt Daher kann jeder Teil der zusammengesetzten Endkappe zu der gewünschten Gestalt der Umfangsnut geformt werden, ohne daß die Gefahr der Verformung der Nut oder der Endkappe beim Verkleben der Teile zur Bildung der zusammengesetzten Endkappe besteht

Die in Fig.3 gezeigte Endkappe ist ähnlich wie diejenige in den F i g. 1 und 2 gezeigte Endkappe

6: ausgebildet, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet In diesem Fall ist das innerste Teil 21 nicht ein echter Ring, sondern hat die Gestalt einer tiefgezogenen Scheibe mit einem flachen

Ende 22 ohne einen Kanal oder eine öffnung. Infolgedessen schließt die Endkappe in diesem Fall das Innere des Filters von einer Kommunikation mit der äußeren Umgebung ab außer über den Filter oder die andere Endkappe des Zylinders, welche durchbohrt sein > kann und somit die Gestalt nach F i g. 1 und 2 hat.

Es ist möglich und in vielen kommerziellen Anwendungen äußerst praktisch, den Filterzylinder mit standartisierten Basisendkappen im voraus zu versehen und dann diese Basisendkappen, die selbst als Basisring dienen können, mit den übrigen Ringen zu versehen, die notwendig sind, um die gewünschte Anzahl der Umfangsnuten an der Endkappe zu erreichen. Die übrigen Ringe können ebenso im voraus gruppen- oder satzweise verbunden sein, um standardisierte Endkappenformen mit den Basisendkappen nach Wunsch zusammenzufügen und zu verkleben. Dieses Vorgehen minimalisiert die Lagerhaltung, indem eine große Auswahl von Endkappen ausgehend von wenigen Grundteilen mit den Filterelementen verbunden werden kann. Eine solche Struktur ist in F i g. 4 dargestellt.

In diesem Fall hat das Filterelement 25 Rohrgestalt mit einem inneren, bei 24 perforierten Metallkern mit offenen Enden, die von Kappen 26, 27 abgedeckt sind, von denen die Kappe 27 abgeschlossen und die Kappe 26 mit einer zentralen öffnung versehen ist.

Die zusammengesetzte Endkappe 26, die im einzelnen in F i g. 5 zu sehen ist, hat einen rostfreien Stahlring 50 zwischen dem Innenring 3 und dem Zwischenring 4. Der Stahlring ist hinter beiden Nuten 14,15 angeordnet und sorgt für deren innere Abstützung. Der Stahlring ist durch die Klebeverbindung zwischen den Ringen am Ende A, das mit der Endkappe 26 verklebt ist, fest an seinem Platz gehalten.

Der Ring 1 hat einen Umfangsflansch 16, Ring 4 hat einen Umfangsflansch 10 und Ring 12 hat einen Umfangsflansch 13, wobei diese Umfangsflanschen zwischen sich die Nuten 14 und 15 bilden. Alle drei Ringe sind an ihren Enden um ihre zentrale öffnungen herum mit der Endkappe 26 verklebt. Der Satz aus den drei Ringen kann im voraus zusammengeklebt sein und dann mit der Endkappe 26 verklebt werden oder alle drei Ringe und die Endkappe können gleichzeitig miteinander verklebt werden.

Die Innenseiten der Endkappen 26, 27 sind mit Flanschen 38, 39 versehen und mit dem Filterrohr 25 mittels eines geeigneten Klebstoffes bei 40 oder nach dem Verfahren gemäß US-Patent 34 57 339 verklebt

Während thermoplastische Harze besonders geeignet als Material für die Ringe der zusammengesetzten Endkappen sind, zeigen sie manchmal die Neigung zum Kriechen oder mangelnder Maßhaltigkeit bei Temperaturen, die sich der Erweichungstemperatur nähern, insbesondere unter der Pressung, welche die in die Umfangsnuten eingesetzten Dichtringe ausüben. Solche Änderungen der Abmessungen können durch eine innere Abstützung in Gestalt eines Ringes aus Metall oder einem nichtthermoplastischen Kunststoff in der zusammengesetzten Endkappe vermindert oder verhütet werden. Das Stützteil kann am inneren Umfang der Endkappe oder zwischen deren Ringen angeordnet sein.

Die zusammengesetzte Endkappe nach Fig.6 hat einen rostfreien Stahlring 51 am inneren Umfang des innersten Ringes 3, wobei der Stahlring mit dem inneren Umfang mittels eines Klebstoffes verbunden ist. Der Stahlring erstreckt sich über die ganze Länge des Kanals 20 und sorgt für eine innere Abstützung hinter den Nuten 14,15 und über dem Flansch 7.

Der innerste Ring kann natürlich mit eine Öffnung jeder Größe nach Wunsch versehen sein, und die verschiedenen Ringe können so stark und breit wie gewünscht gestaltet werden, entsprechend der Stärke und Breite einer Endkappe, wie sie zum Abschließen des Endes eines rohrförmigen Filterelementes erforderlich ist. Dies ist gewöhnlich vom Durchmesser und der Tiefe der Riffelungen und Wellungen des rohrförmigen Filterelementes begrenzt, das in die Endkappe eingebettet werden soll, weil sämtliche Wellungen einschließlich Berg und Tal vollständig im Endkappenmaterial verklebt oder eingebettet sein müssen.

Durch entsprechende Gestaltung der Kontur und Konfiguration der Einzelteile ist es möglich, Endkappen für jede Art von rohrförmigen Filterelementen in jeder Gestalt bereitzustellen. Die Teile werden so ausgewählt, daß sie in zusammengesetztem Zustand eine Endkappe mit der gewünschten Anzahl von Umfangsnuten bilden, die an die Gestalt des abzudeckenden rohrförmigen Filterelementes angepaßt ist. Normalerweise haben die Filterelemente zylindrische, gewellte Gestalt. Die Endkappen können jedoch auch so ausgebildet werden, daß sie mit Rohrelementen jeden beliebigen Querschnitts verbunden werden können, einschließlich glatten, gefalteten, gewundenen und gewellten, dreieckigen, quadratischen, rechteckigen, elliptischen und vieleckigen Filterrohrquerschnitten. Die Größe und Gestalt der Windungen im Fall eines gewellten Elements sind unwesentlich, ebenso das thermoplastische Material, aus dem das Filterelement und die Endkappen hergestellt sind.

Die konzentrischen Teile können Endkappen jeder gewünschten Gestalt bilden, wie sie für die jeweiligen Filterrohre und Filteranordnungen erforderlich sind. Gewöhnlich wird mindestens eine der Endkappen mit einer öffnung zur Abgabe von gefiltertem Fluid aus dem Filter oder zum Einlaß von ungefiltertem Fluid in das Filterinnere versehen. In vielen Fällen können beide Endkappen öffnungen aufweisen, insbesondere wenn mehrere Filterelemente zur Bildung eines langen Rohres miteinander verbunden sind.

Die Teile sind konzentrisch, um ihre ineinander geschachtelte Anordnung zueinander und zu einem rohrförmigen Filterelement zu ermöglichen. Die verschiedenen Teile einer zusammengesetzten Endkappe sollten so gestaltet sein, daß sie eng aneinanderliegend ineinandergeschachtelt sind um das Ineinanderschachteln und Zusammenheften zu einem Stück zu erleichtern. Zwischenräume zwischen benachbarten Teilen können aber auch durch Schmelzkleben oder -schweißen beseitigt oder mit Klebstoff ausgefüllt werden. Wenn die Teile dicht ineinanderpassend ineinandergesteckt sind, kann das aus ihnen zusammengesetzte Stück sogar vor dem Verkleben als Einheit gehandhabt werden.

Die Teile können miteinander verklebt werden, um ein Stück zu bilden, und zwar vor oder nach dem Verkleben mit einem rohrförmigen Filterelement

Zweckmäßig sind in der Wärme aushärtende und thermoplastische Harze. In der Wärme aushärtende Harze können in einem Zwischenstadium der Polymerisierung verwendet und in einen ausgehärteten Zustand während des Verklebens der Teile zur Bildung der Endkappe gebracht werden. Beispiele sind Phenoi-Formaldehyd-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Polyester-Harze, Epoxy-Harze und Kumaron-Inden-Harze. Wenn die Teile nach dem Formen ausgehärtet sind, können sie mittels eines Klebstoffes

verbunden werden.

Thermoplastische Harze sind besonders geeignet, weil sie verflüssigt und so miteinander gemäß dem Verfahren nach US-Patent 34 57 339 verklebt werden können. V/ie bei Kunststoffen bekannt, haben die meisten thermoplastischen Materialien einen großen Temperaturbereich, in dem sie erweicht werden können. Erst nach dem Erwärmen des thermoplastischen Materials auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes wird das Material flüssig. Demgemäß können die Teile zum Formen der Endkappe aus jedem flüssigen oder zum Beispiel durch Heizen über den maximalen Erweichungspunkt verflüssigbaren thermoplastischen Harz hergestellt werden. Wenn ein ultrafeines Filtermaterial, d. h. ein Filtermaterial mit einer Durchschnittsporengröße kleiner als 5 μιτι verwendet

Tabelle

wird, wird vorteilhaft ein thermoplastisches Material für die Endkappe genommen, das eine geringe Viskosität, vorzugsweise weniger als 50 Zentipoises, hat, um zu gewährleisten, daß das Harz durch die Poren des Filtermaterials hindurchdringen und somit eine Abdichtung schaffen kann. Das Harz für die Endkappen kann ausschließlich oder mit üblichen Füllstoffen und/oder Pigmenten und/oder in Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel verwendet werden. Typische Harze sind mit ihrem Erweichungsbereich und ihrer Verflüssigungstemperatur in der folgenden Tabelle angegeben. Die Verflüssigungstemperatur der angegebenen Harze verändert sich mit dem Molekulargewicht der Harze, und der Erweichungsbereich für jedes Harz gilt für die verbreiteste Form des betreffenden Harzes.

Name

Erweichungspunkt Verflüssigungspunkt

Polyäthylen

Polypropylen

Polyisobutylen

Polystyrol

Polyamid (Nylon)

Zelluloseazetat

Äthylzellulose

Zelluloseazetatbutyrat

Copolymere von Vinylchlorid
und Vinylazetat

Polyvinylchlorid

Polyvinyliden

Vinylidenchlorid
-Vinylchlorid (90-100)
— Copolymer

Polyvinylbutyral
Polytrifluorchloräthylen

Polymethyhnethacrylat
Synthetische Gummis,
wie Hartgummi

etwa 105° C 141-160°C

88-U0°C

232-251°C

46-110°C

99-132°C

60-121°C

60-66° C

121-177°C (variiert mit Plastifizierer)

38-163°C 110-138°C

60—70° C

174-300°C abhängig vom Molekulargewicht

60-110°C 66-88° C über 110 bis 115°C
über 160°C
über 179°C
über 110° C
über 251 "C
über 110° C
über 133°C
über 121°C
über 66° C

über 149° C

über 163°C
über 138°C

über 70° C

abhängig vom
Molekulargewicht

über 110° C
über 88°C

Zusätzlich zu den angegebenen Materialien können andere thermoplastische Materialien wie Lignin-Sulfonat-Harze, Terpen-Harze und dergleichen verwendet werden. Die Bezeichnung »thermoplastisch« wird" also in dieser Beschreibung unter Bezugnahme sowohl auf thermoplastische Harze als auch derartige Harze in flüssigem Zustand der Polymerisation verwendet, die weiter zu einem festen Polymer polymerisieren können.

Die Erfindung ist für Filterelemente aus jeglichem Filtermaterial und für Endkappen aus jeglichem thermoplastischen Material anwendbar. Wenn jedoch das Material für die Endkappe mit dem Filtermaterial übereinstimmt, ist die zwischen der Endkappe und den Rändern des Filters gebildete Dichtung besonders gut

Da niemals zwei Materialien genau die gleiche chemische Resistenz gegenüber allen zu filternden Medien haben, hat sich als wünschenswert erwiesen. heißgesiegelte Filtermaterialien, innere Kernstützen und Endkappen aus im wesentlichen dem gleichen thermoplastischen Material unter korrodierenden Bedingungen zu verwenden, oder wenn die Verschmutzung des Filtermaterials, des Kerns und/oder der Endkappe durch das zu filternde Medium ein Problem darstellt Wenn z. B. ein korrodierendes Fluid gefiltert wird, können das innere Stützteil oder der Kern, das Filtermaterial und die Endkappe gänzlich aus thermoplastischen Harzen, wie Polyäthylen oder Polypropylen oder aus einem der oben angegebenen thermoplastischen Materialien bestehen, und das Filtermaterial kann heiß gesiegelt sein. Ein gänzlich aus einem Material bestehendes Filterelement ist widerstandsfähig gegen den Angriff einer großen Anzahl von Reaktionsmitteln und es ist deshalb vielseitiger verwendbar als ein Filterelement mit einer zweiten MaterialkomDonente.

welche den Anwendungsbereich einschränkt.

Das rohrförmige, mit Endkappen abgedeckte Element umfaßt gemäß dieser Ausführung der Erfindung in Kombination ein Filterschichtmaterial, das in geschlossener Konfiguration geformt ist und mindestens ein offenes Ende aufweist, wobei die Endkappe aus einem thermoplastischen Harz geformt ist und das offene Ende der Filterschicht in die zusammengesetzte Endkappe bis zu einer Tiefe von 10 bis 90% der Endkappenstärke

derart eingebettet ist, daß das thermoplastische Endkappenmaterial das Material der Filterschicht von der einen Stirnfläche zur anderen Stirnfläche durchsetzt und dadurch einen zusammenhängenden dichten Verbund aus Filtermaterial und thermoplastischem Harz an der Verbindungsstelle zwischen der Endkappe und der Filterschicht bildet, wodurch eine Abdichtung gewährleistet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (22)

Patentansprüche:

1. Endkappe zur Abdeckung von rohrförmigen Filterelementen, deren eine Fläche derart geformt ■> ist, daß sie fluiddicht mit einem Ende eines rohrförmigen Filterelementes dauerhaft verbindbar ist, und deren andere Fläche derart geformt ist, daß das Filterelement mit Endkappe fluiddicht in ein fluides Strömungssystem eingebaut werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß sie von aneinander anliegenden konzentrischen einstückig miteinander verbindbaren Teilen (2,3,4) gebildet ist, von denen zwei aneinander anliegende Teile (2,3,4) zugleich den Grund je einer Umfangsnut (9,12) für wenigstens ein Dichtungselement (14,15) ausbilden, daß die Gesamtzahl der Teile (2, 3, 4) mindestens gleich der Anzahl der Umfangsnuten (9,12) plus eins ist, daß das äußerste Teil ein Ring (2) ist und daß die Umfangsnuten (9, 12) nach der Verbindung der konzentrischen Teile (2, 3, 4) unveränderliche Abmessungen haben sowie glatte Seitenwände (10, 13) und einen glatten Grund (12).

2. Endkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Umfangsnut (14 oder 15) und zwei konzentrische Teile (2,3 bzw. 4) besitzt.

3. Endkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Umfangsnuten (14, 15) und drei konzentrische Teile (2,3,4) besitzt.

4. Endkappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch iu gekennzeichnet, daß die Teile (2, 3, 4) eng aneinanderliegend ineinandergeschachtelt sind.

5. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2, 3, 4) mittels eines Klebestoffes miteinander verklebt sind. J5

6. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2, 3, 4) miteinander durch Schmelzen verschweißt sind.

7. Endkappe nach einer.i der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2,3,4) unter Zuhilfenahme eines Lösungsmittels miteinander verklebt sind.

8. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2,3,4) durch Preßschweißen miteinander verbunden sind. v>

9. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innerste Teil (3) ein Ring ist.

10. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innerste Teil (3) ^r>o eine Scheibe (22) ist.

11. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 — 10, gekennzeichnet durch ein inneres Stütz- oder Versteifungsteil (50, 51) solcher Steifigkeit, daß es die Maßhaltigkeit der aneinanderanliegenden kon- w zentrischen Teile (2,3,4) verbessert.

12. Endkappe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (50,51) ein Metallring ist.

13. Endkappe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (50) zwischen to aneinander anliegenden konzentrischen Teilen (3,4) angeordnet ist.

14. Endkappe nach einem der Ansprüche 11 — 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (51) am inneren Umfang des am weitesten innen gelegenen ringförmigen Teiles (3) angeordnet ist.

15. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 — 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe jedes Teils (2,3,4) gemessen an der mit den anderen Ringen (2, 3, 4) oder der Scheibe (22) zusammengesetzten Endkappe (1) der Wandstärke der zusammengesetzten Endkappe entspricht, daß Durchmesser und Breite jedes Teiles (2,3,4) gemessen an der mit den anderen Ringen (2, 3, 4) oder der Scheibe (32) der zusammengesetzten Endkappe (1), der Breite und der lichten Weite der umschlossenen Fläche der zusammengesetzten Endkappe (1) entsprechen, daß eine äußere Oberfläche mindestens eines Ringes (2, 3, 4) die eine äußere Oberfläche der zusammengesetzten Endkappe (1) bildet, daß eine andere äußere Oberfläche jedes der Ringe (2,4,3) mit einem nach außen gerichteten Umfangsvorsprung (7, 10, 13) versehen ist, der je eine Seitenwand (10, 13) einer Umfangsnut (15 bzw. 14) bildet, und daß die Umfangsvorspriinge (7, 10, 13) zweier aneinander anliegender Teile (2 und 4, 4 und 3) die beiden Seitenwände der Nut (15 bzw. 14) bilden, wobei an jedem Teil (2,3,4) ein dem Vorsprung benachbarter Bund (9 bzw. 12) den Grund der zugehörigen Nut (15,14) bildet und der Bund an dem Vorsprung des nächsten benachbarten Teils (9, 12) anliegt, so daß keine Fugen oder Trennlinien im Grund der Nut vorhanden sind und die Teile (2, 3, 4, 22) der zusammengesetzten Endkappe (1) gemeinsam eine oder mehrere Umfangsnuten (14, 15) mit glatten Sehenwänden (10,13) und glattem Grund (12) bilden und die andere Endfläche (19) mindestens eines der Teile (2, 3, 4, 22) die andere Endfläche der zusammengesetzten Endkappe (1) bildet.

16. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer in geschlossener Konfiguration ausgebildeten Filterschicht (25) eines rohrförmigen Filterelementes (20) mit wenigstens einem offenen Ende dadurch verbunden ist, daß wenigstens zwei der konzentrischen Teile (2, 3, 4) miteinander und mit der Filterschicht (25) fluiddicht verbunden sind und wenigstens ein offenes Ende (40) des Filterelementes (20) verschließen.

17. Endkappe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkappe aus einem thermoplastischen Harz geformt ist.

18. Endkappe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität des thermoplastischen Harzes kleiner als 50 Zentipoise ist.

19. Endkappe nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (40) der Filterschicht (25) in die zusammengesetzte Endkappe (1) bis zu einer Tiefe von 10 bis 90% der Endkappendicke derart eingebettet ist, daß das thermoplastische Endkappenmaterial das Material der Filierschicht von der einen Umfangsfläche bis zur anderen Umfangsfläche durchdringt und einen zusammenhängenden dichten Verbund aus Filtermaterial und thermoplastischem Harz an der Verbindungsstelle zwischen der Endkappe (1) und der Filterschicht (25) sowie eine leckdichte Abdichtung zwischen der Endkappe (1) und dem Material der Filterschicht (25) bildet.

20. Verfahren zur Herstellung einer einstückigen Endkappe nach einem der Ansprüche 1 — 17 mit wenigstens einer Umfangsnut für ein Dichtelement mit unveränderlichen Abmessungen, glatten Seitenwänden und einem glatten Grund, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Teile (2, 3, 4) konzentrisch derart zusammengefügt werden, daß zwei der

aneinander anliegenden Teile die Seitenwände (10, 13) der Umfangsnut (9,12) ausbilden und eines dieser Teile deren Grund, wobei ein Teil mehr verwendet wird als die Zahl der Umfangsnuten beträgt und das äußerste Teil als Ring ausgebildet ist, worauf die Teile dauerhaft miteinander verbunden werden.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein offenes Ende eines rohrförmigen Elementes (20) gleichzeitig mit dem Verbinden der Teile (1,2,3) der Endkappe zu einem Stück ι ο mk dieser verbunden wird.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein offenes Ende eines rohrförmigen Elementes (20') in einer Seite (11) der zusammengesetzten Endkappe (1) zur gleichen Zeit is eingebettet wird, wenn diese Seite (11) zum Verbinden ihrer Teile (2, 3, 4) zu einem Stück schmelzgeschweißt wird, während die verbleibenden Teile (3, 4) der Endkappe (1) unter dem Erweichungspunkt des Materials gehalten werden, derart, daß jedes Teil (2, 3, 4) der Endkappe (1) entsprechend der gewünschten Gestalt der Umfangsnut (9,12) geformt werden kann, ohne daß die Gefahr einer Verformung der Umfangsnut (9, 12) oder der Endkappe (1) beim Verkleben ihrer Teile (2, 3,4) miteinander und mit dem rohrförmigen Element (20) entsteht.