DE2927387A1 - Filter - Google Patents

Description

DIPL.-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BUNlNQ

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D.A.G. Marshall 227/17.534 DE

"Filter"

Die Erfindung betrifft ein Filter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus den EN-PSn 1 180 888, 1 225 751 und 1 505 843 sind Filter der vorstehenden Art bekannt, deren Zellen aus Lagen von zellförmigem Material gebildet werden und die zum Herausfiltern giftiger Gase oder anderer toxischer Substanzen aus Luft- oder Gasgemischen Verwendung finden. Die Abdeckungen der bekannten Filter bestehen entweder aus einem Gewebe oder dünnen Schaumstoffschichten, insbesondere Polyurethanschichten. Die zur Verbindung der Abdeckungen mit dem Zellmaterial benutzten Gitter bestehen bei den bekannten Filtern aus Metall, wobei üblicherweise Metallgitter verwendet werden, die aus sich kreuzenden an den Kreuzungsstellen miteinander verschweißten Metallstangen bestehen. Regelmässig sind mehrere Filterelemente in einem Metallgehäuse untergebracht.

Die bekannten Filter vermögen insofern nicht voll zu befriedigen wenn die toxischen Substanzen, die von ihnen ausgeschieden werden, wie beispielsweise in Kernkraftwerken, sehr gefährlich sind und die verunreinigten Filter nach dem Gebrauch vernichtet werden müssen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter der in Betracht gezogenen Art zu schaffen, das sich nach dem Gebrauch leicht vernichten läßt. Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.

Das erfindungsgemässe Filter bietet den Vorteil, daß es insgesamt leicht in einer Verbrennungsanlage verbrannt

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werden kann und eine einfache Vernichtung der Giftstoffe zuläßt.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung der in der beigefügten Zeichenung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines teilweise geschnittenen Filters;

Fig. 2 einen Schnitt durch eines der Filterelemente des Filters gemäß Fig. 1;

Fig. 3 die Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile eines Filterelementes;

Fig. 4 die Draufsicht auf eine Ecke des Gehäuses des Filters gemäß Fig. 1;

Fig. 5 in vergrößertem Maßstab die Draufsicht auf einen Handgriff für das Filter gemäß Fig. 1;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5; Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 5;

Fig. 8 die perspektivische Ansicht eines Filters abgewandelter Bauart;

Fig. 9 die perspektivische Teilansicht eines Gitters für das Filter gemäß Fig. 8 und

Fig.10 die perspektivische Teilansicht eines Gitters abgewandelter Bauart.

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Das in Fig. 1 dargestellte Filter besitzt ein rechtwinkliges rahmenförmiges Holzgehäuse 2, in dem drei Filterelemente 4, 6 und 8 untergebracht sind. Das Filterelement 4 ist genauer in Fig. 2 gezeigt. Es besteht aus zwei Lagen zellen- oder wabenförmigen Materials, dessen Hohlräume mit Aktivkohle-Teilchen 14 bzw. einem Aktivkohle-Granulat gefüllt sind. In der Praxis sind die Hohlräume oder Zellen sehr dicht gepackt, um eine einwandfreie Entfernung toxischer Substanzen aus dem das Filter durchströmenden Medium zu gewährleisten.

Um sicherzustellen, daß keine Luft oder kein Gas das Filter durchströmt, ohne der Einwirkung der Aktivkohle ausgesetzt zu sein, sind die Zellen der einen Lage 10 axial zu den Zellen der anderen Lage 12 versetzt angeordnet.

Die unteren Enden der Zellen der Lage 10 sind mit einer luftdurchlässigen Abdeckung 16 aus gewebtem Material versehen. Dieses Material ist mit Hilfe eines Gitters 18 aus sich kreuzenden Holzstäben an den Zellen befestigt. Die Holzstäbe bestehen vorzugsweise aus Raminholz, d.h. aus einem Material, das sehr hart und zäh ist und selbst dann nicht leicht zerbricht, wenn die Stäbe nur einen Durchmesser von 1,5 - 2 mm haben. Je nach der Größe des Filters wählt man Stabdurchmesser von 1 bis 5 mm.

Während der Herstellung des Filterelementes 4 werden die Holzstäbe kreuz und quer zueinander angeordnet und mit geschmolzenem thermoplastischen Material beschichtet. Dies kann dadurch geschehen, daß man entweder das thermoplastische Material erhitzt bis es schmilzt und es im geschmolzenen Zustand auf die Holzstäbe aufträgt oder aber dadurch, daß man die Holzstäbe leicht erhitzt und dann das Gitter in ein Pulver aus thermoplastischem Material taucht, so daß letzteres

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schmilzt und die Holzstäbe überzieht. Welche der beiden Methoden man auch verwendet, in jedem Fall wird das Gitter an einer Seite der Lage 10 angebracht, während das thermoplastische Material noch nicht erstarrt ist. Auf diese Weise erhält man eine Haftverbindung zwischen dem Gitter 18 und der Lage 10. Unmittelbar nach der Verbindung des Gitters 18 mit der Lage 10 wird eine luftdurchlässige Abdeckung aus gewebtem Material über das Gitter 18 gelegt. Der thermoplastische Kunststoff ist dabei nach wie vor nicht erstarrt. Dies bedeutet, daß mit dem nachfolgenden Erstarren des thermoplastischen Kunststoffes auch die Abdeckung 16 mit dem Gitter 18 und über das Gitter 18 mit der Lage 10 verbunden ist.

Ein weiteres Gitter 20 aus Raminholzstäben und eine luftdurchlässige Abdeckung 22 verwendet man zum Abdecken der oberen Enden der Zellen der Lage 12. Zwischen den beiden Lagen 10 und 12 ist ein drittes Gitter 24 aus Raminholzstäben und/oder eine Lage luftdurchlässigen Materials angeordnet. Das Gitter 24 und/oder die Lage gewebten luftdurchlässigen Materiales sind durch thermoplastischen Kunststoff am Gitter 24 miteinander verbunden.

Die Abdeckung 16 aus gewebtem Material ist um die Kanten der Lagen 10 und 12 nach oben gebogen. Sie bildet Seitenwände 26 und 28 und über die Kanten der Abdeckung 22 greifende Flansche 30 und 32. Die Abdeckungen 16 und 22 sind im Bereich ihrer Überlappung miteinander verbunden und versiegelt durch einen Kleber od.dgl. in flüssiger oder pastöser Form.

Fig. 3 zeigt die perspektivische Ansicht einer Abdeckung eines Holzgitters 20 und einer Lage 12. Sie dient zum besseren Verständnis der erwähnten Teile.

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Das Filterelement 4 ist als unterstes Filterelement im Holzgehäuse 2 angeordnet. Das oberste Filterelement 8 entspricht im Aufbau dem Filterelement 4. Zwischen den beiden Filterelementen 4 und 8 ist ein mittleres Filterelement 6 angeordnet, das drei La-gen aus zellenartigem Material aufweist.

Das Holzgehäuse hat Schwalbenschwanzverbindungen 34 an seinen Ecken. Es bildet eine Art Kanal. Die Randleisten 36 an der Oberseite des rahmenartigen Gehäuses werden mit den Seitenwänden des Gehäuses verschraubt, nachdem die Filterelemente 4, 6 und 8 in das Holzgehäuse 2 eingebracht worden sind.

Um die drei Filterelemente 4, 6 und 8 luftdicht im Holzgehäuse zu etablieren, ist letzteres, wie in Fig. 4 angedeutet, an seinen Innenflächen mit Abstandshaltern 38 versehen. Die Abstandshalter machen es möglich, ein aus Epoxid bestehendes Dichtungsmaterial in das Gehäuse 2 einzuführen, um die Fugen zwischen den Außenrändern der Filterelemente und den ihnen zugewandten Innenflächen des Holzgehäuses abzudichten.

Je nach dem ob das Filter für "Niedrigtemperatur¹'-oder für ^wHochtemperaturⁿ-Anwendungsfälle benötigt wird, wählt man die zu seiner Herstellung erforderlichen Materialien aus. Für Niedrigtemperatur-Anwendungen, bei denen die Temperatur 70° C nicht übersteigen sollte, kann als zellenartiges Material mit Phenolharz imprägniertes Kraftpapier verwendet werden. Die Abdeckungen 16 und 22 können aus einem Nylongewebe, bestehen, das aus elnfädligem Nylonmaterial hergestellt ist. Als thermoplastisches Haftmittel lassen sich Polyäthylen oder Nylon verwenden. Soll das Filter für höhere Temperaturen als 70° C eingesetzt werden, verwendet man für die Herstellung der zellenförmigen Lagen zweckmässigerweise

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mit Epoxidharz imprägniertes Papier, während die Abdeckungen 16 und 22 aus gewebtem Glasfibermaterial hergestellt sind, das mit einem keramischen Überzug versehen ist. Als Haftmittel eignet sich in diesem Fall ein Epoxidharz.

Das Holzgehäuse 2 gemäß Fig. 1 ist mit Handgriffen 40 aus Seilabschnitten versehen, die die Handhabung des Filters erleichtern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Handgriffe an der Wand 42, zwei an der Wand und zwei nicht sichtbare Handgriffe an der Wand 46 angeordnet. Jeder der Handgriffe ist geschützt in einer im wesentlichen hufeisenförmigen Aussparung 48 an der Außenfläche der Wände 42, 44 und 46 angeordnet. Um die Hand^ griffe 40 in den Aussparungen zu halten, verwendet man Haftverschlußteile 50 und 52. Die Haftverschlußteile 50 sind als Hülsen ausgebildet, während die Haftverschlußteile 52 von Streifen an der Grundfläche der Aussparungen 48 gebildet werden. Jeder Handgriff wird von einer geschlossenen Seilschlaufe gebildet, die in einem Kanal 54 gehalten wird, der von Schichtholzstücken 56, 58 und 60 begrenzt wird.

Fig. 8 zeigt ein Filter abgewandelter Bauart. Bei diesem Filter sind die Lagen 62 und 64 ähnlich ausgebildet wie die Lagen 10 und 12 in Fig. 2. Die Zellen des Filters sind mit einem Aktivkohle-Granulat gefüllt. Anstelle der aus Raminholz hergestellten Gitter verwendet man in diesem Fall Gitter 66 und 68, die durch Stanzen aus einer Platte hergestellt sind. Die Löcher 70 in den identischen Gittern und 68 können, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, rechteckförmig sein. Möglich ist jedoch auch die Verwendung von runden Löchern 72, wie sie das in Fig. 10 dargestellte Gitter 74 zeigt.

Die Gitter 66 und 68 bilden einen Teil eines Holzgehäuses 76, das die Lagen 62 und 64 umschließt. Die Enden der Zellen der Lagen 62 und 64 sind wie in Fig. 2 durch Abdeckungen

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abgedeckt, die aus gewebtem Material bestehen, das durch ein Haftmittel mit den Zellen verbunden ist. Als Haftmittel verwendet man zweckmässigerweise einen thermoplastischen Kunststoff, der im geschmolzenen oder flüssigen Zustand aufgebracht wird.

Die vorstehende Beschreibung macht deutlich, daß die vorgestellten Filter sämtlich aus Materialien bestehen, die sich in einem Verbrennungsofen verbrennen lassen. Die Filter eignen sich daher im besonders hohen Maße für den Einsatz in Anlagen wie Atomkraftwerken, in denen eine Vernichtung der durch die Filter aufgefangenen toxischen Substanzen von größter Wichtigkeit ist.

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Claims (15)

Ansprüche:

1.1 Filter mit mindestens einem Filterelement, das mit Aktivkohle-Teilchen gefüllte Zellen aufweist, an deren Enden mit Hilfe von kunststoffbeschichteten Gittern luftdurchlässige Abdeckungen befestigt sind, dadurch g e k en η ζ eic h η et _t daß die Zellen, die Gitter (18,20,24;66,68}74) und die luftdurehlässigen Abdeckungen (16,22;78) aus nichtmetallischen Materialien bestehen, die in einem Verbrennungsofen verbrennbar sind.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zellen im wesentlichen aus Papier bestehen, das mit einem Harz, insbesondere einem Phenolharz oder einem Epoxidharz imprägniert ist.

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3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zellen aus Kraftpapier hergestellt sind.

4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter (18,20,24) aus sich kreuzenden Holzstangen bestehen.

5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß das Holz für die Holzstangen Raminholz ist.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässigen Abdeckungen (16,22;78) aus einem gewebten Glasfasermaterial bestehen.

7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Glasfaserfäden mit einer keramischen Substanz überzogen sind.

8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die luftdurchlässigen Abdeckungen (16,22j78) aus Nylon-Einzelfäden gewebtes Material enthalten.

9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die luftdurchlässigen Abdeckungen (16,22; 78) durch ein Haftmittel mit den Zellen verbunden sind, das aus Epoxidharz, Polyäthylen oder Nylon besteht.

10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß das Haftmittel die Beschichtung der Gitter (18,20,24;66,68;74) bildet.

11. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß das Filterelement (4) in

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einem Holzgehäuse (2;76) untergebracht ist bzw. mehrere Filterelemente (4,6,8) in einem Holzgehäuse (2;76) untergebracht sind.

12. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Zwischenraum zwischen dem Filterelement (4) bzw. den Filterelementen (4,6,8) und dem Holzgehäuse (2) durch ein Epoxidharz abgedichtet ist.

13. Filter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Holzgehäuse (2) mit Handgriffen (40) aus Seilstücken versehen ist.

14. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß die Handgriffe (40) versenkt in Aussparungen (48) des Holzgehäuses (2) angeordnet sind.

15. Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß die Handgriffe (40) durch Haftreißverschlußteile (50,52) in den Aussparungen (48) gehalten werden.

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