FI62771C

FI62771C - FILTER OVER FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING

Info

Publication number: FI62771C
Application number: FI790621A
Authority: FI
Inventors: Olli Jovero
Original assignee: Sul Mu Ab Oy
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1983-03-10
Also published as: FI790621A; FI62771B

Description

ItlriiZrYI mi KUULUTUSJULKAISUItlriiZrYI mi ADVERTISEMENT

^8Ϊα ^ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 627 /1 C (45fatc:.Ui syennetty 10 03 1903^ 8Ϊα ^ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 627/1 C (45fatc: .It entered 10 03 1903

Patent mi:ddolot ^ ^ (51) Kv.ifc?/int.a.3 B 01 D 29/90, 25/00 SUOM I —FI N LAN D pi) hMnttlhdwM-NiMwetalni 790621 (22) HaktmltpUvl—Amdknlngidag 2 3 · 02.7 9 (FI) (23) AlkupUvt—GHtlghutadag 23.02.79 (41) Tullut JuttriMkal — SINK offantHg 2U.08.80Patent mi: ddolot ^ ^ (51) Kv.ifc? /Int.a.3 B 01 D 29/90, 25/00 SUOM I —FI N LAN D pi) hMnttlhdwM-NiMwetalni 790621 (22) HaktmltpUvl — Amdknlngidag 2 3 · 02.7 9 (FI) (23) AlkupUvt — GHtlghutadag 23.02.79 (41) Tullut JuttriMkal - SINK offantHg 2U.08.80

Pstantti- ]· rekisterihallitus /44) Nlhtiviiulpanon |a kuuLJulkaiiun pvm. — 30.11 82 fmnt· och reglsterstyrelsen Antekan uthgd odt uti^krMtsn piUkmd (32)(33)(31) sewHMUt—a«girtf prlorltoc (71) Oy Sul-Mu Ab, 06l00 Porvoo 10, Suomi-Finland(FI) (72) Olli Jovero, Porvoo, Suomi-Finland(FI) (jh) Oy Kolster Ab (5!*) Suodatin ja menetelmä sen valmistamiseksi - Filter och förfarande för dess framställning Tämä keksintö koskee suodatinta, jossa on jäykkä verkkomainen runko, joka on muodostettu pääasiassa lujitekuituja ja kovettunutta kertamuovia sisältävistä lujitemuovilangoista, joita on vähintään kahdessa kerroksessa, ja suodatuselementti, joka on kertamuovin avulla kiinnitetty lujitemuovilankakerrosten väliin. Keksinnön kohteena on myös menetelmä tällaisen suodattimen valmistamiseksi.Pstantti-] · National Board of Registers / 44) Date of issue of the publication. - 30.11 82 fmnt · och reglsterstyrelsen Antekan uthgd odt uti ^ krMtsn piUkmd (32) (33) (31) sewHMUt — a «girtf prlorltoc (71) Oy Sul-Mu Ab, 06l00 Porvoo 10, Suomi-Finland (FI) (72 This invention relates to a filter having a rigid reticulated body formed principally by a filter having a rigid reticulated body formed principally by Olli Jovero, Porvoo, Finland-Finland (FI) (jh) Oy Kolster Ab (5! *) reinforced plastic yarns comprising reinforcing fibers and cured thermoplastic in at least two layers and a filter element attached between the layers of reinforced plastic by means of thermoplastic. The invention also relates to a method for manufacturing such a filter.

Ennestään tunnetaan putkisuodattimia, joissa putkimaisen teräsverkon päälle on vedetty sukkamainen suodatuselementti. Toisaalta tunnetaan myös salaojaputkia, jotka on valmistettu lujite-muovilankoja kelaamalla siten, että lankojen väliin jää paikoitellen pieniä aukkoja, joiden kautta vesi pääsee putken sisälle.Tubular filters are already known in which a sock-like filter element is pulled over a tubular steel mesh. On the other hand, drainage pipes are also known, which are made by winding reinforced plastic wires so that small openings are left in places between the wires, through which water enters the pipe.

Ensin mainitun suodatintyypin käyttö on hyvin rajoitettu sen korkean hinnan ja haavoittuvuuden vuoksi. Ulkopinnalla oleva suodatuselementti saattaisi nimittäin helposti repeytyä, jos suodatinta käytettäisiin esimerkiksi salaojaputkena. Toiseksi mainittu suodut intyyppi on kestävä, mutta sen epäkohtana on hyvin pieni 2 6 2 7 71 suodatuspinta kokonaispintaan verrattuna. Suodatuspinta muodostaa yleensä vain noin 10 % putken kokonaispinnasta, minkä seurauksena suodatus tapahtuu hitaasti.The use of the former type of filter is very limited due to its high cost and vulnerability. Namely, the filter element on the outer surface could easily tear if the filter were used, for example, as a drain pipe. The second mentioned filter type is durable, but it has the disadvantage of a very small 2 6 2 7 71 filtering surface compared to the total surface. The filtration surface usually makes up only about 10% of the total surface of the tube, as a result of which the filtration takes place slowly.

US-patenttijulkaisusta 3 047 156 tunnetaan suodatin, joka valmistetaan siten, että kuitulangat ja suodatuselementti kyllästetään hartsilla, minkä jälkeen ensimmäinen lanka kelataan tuurnalle, suodatuselementti asetetaan langan päälle ja toinen lanka kelataan elementin päälle. Kun kokonaisuus tämän jälkeen kovetetaan, kiinnittyvät mainitut osat toisiinsa jäykäksi kokonaisuudeksi.U.S. Pat. No. 3,047,156 discloses a filter made by impregnating the fibrous yarns and the filter element with resin, after which the first yarn is wound on a mandrel, the filter element is placed on top of the yarn and the second yarn is wound on the element. When the assembly is then cured, said parts adhere to each other into a rigid assembly.

Patentin mukaisessa tuotteessa kuitulangat kulkevat kierukan muotoisesti eri suuntiin, joten ne ovat päällekkäin vain risteyskohdissa. Jotta tällainen tuote olisi riittävän jäykkä käytettäväksi patentissa mainittuihin tarkoituksiin tai esim. salaojaputkena, on myös suodatuselementti kyllästettävä kertamuovilla ja kovetettava. Tämä toimenpide asettaa kuitenkin rajoituksia suodatuselementin aukkojen koolle, sillä jos aukot ovat pieniä, useimmat tai kaikki aukot menevät kyllästyksen yhteydessä tukkoon. Tämä pätee erityisesti siinä tapauksessa, että käytetään suodatinhuopaa.In the product according to the patent, the fibrous yarns run in a helical shape in different directions, so that they overlap only at the intersections. In order for such a product to be sufficiently rigid for use for the purposes mentioned in the patent or, for example, as a drain pipe, the filter element must also be impregnated with thermoplastic and hardened. However, this measure places limitations on the size of the openings in the filter element, because if the openings are small, most or all of the openings will become clogged during impregnation. This is especially true if a filter felt is used.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan suodatin, joka on tukeva ja kestävä ja jossa siitä huolimatta on suuri suodatuspinta. Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaisesti siten, että eri lujitemuovilankakerrosten langat ovat koko matkan päällekkäin ja että suodatuselementti on kiinnitetty runkoon lujitemuovilankaker-roksesta toiseen suodatuselementin aukkojen läpi ulottuvien kerta-muovisiltojen avulla.It is an object of the present invention to provide a filter which is sturdy and durable and which nevertheless has a large filtration surface. This object is achieved according to the invention in that the wires of the different reinforced plastic wire layers overlap all the way and that the filter element is attached to the frame by means of disposable plastic bridges extending from one reinforced plastic wire layer to another through the openings of the filter element.

Näin rakennettu suodatin voidaan varustaa suurella suoda-tuspinnalla tekemällä lujitemuovilangoista valmistetun verkkorungon silmät suuriksi, mutta siitä huolimatta se on samalla hyvin kestävä, koska suodatuselementti on kiinnitystapansa ansiosta yhtä kappaletta verkkorungon kanssa ja esimerkiksi putkimaisen rungon ollessa kysymyksessä suodatuselementin ei tarvitse sijaita rungon ulkopuolella. Suodatuspinta voidaan vaikeudetta tehdä niin suureksi, että se on noin 50-70 % kokonaispinnasta. Lankojen päällekkäisyydestä seuraa, että suodatuselementti kiinnittyy runkoon hyvin tukevasti, koska kiinnitys on joka kohdassa kaksipuolinen. On huomattu, että päällekkäisten lankojen kertamuovi muodostaa siltoja runkokerrosten väliin suodatuselementin aukkojen kautta.The filter thus constructed can be provided with a large filtering surface by making the meshes of a mesh body made of reinforced plastic yarns large, but nevertheless very durable because the filter element is integral with the mesh body and, for example, in the case of a tubular body. The filtration surface can be made so large without difficulty that it is about 50-70% of the total surface. It follows from the overlap of the wires that the filter element is attached to the frame very firmly, because the attachment is double-sided at all points. It has been found that the thermoplastic of the overlapping yarns forms bridges between the body layers through the openings of the filter element.

Siinä tapauksessa, että suodatuselementti koostuu vähintään kahdesta, suodatettavan aineen virtaussuunnassa peräkkäisestä 3 62 771 suodatuselimestä, on edullista, että suodatuselimiä on sijoitettu lujitemuovilankakerrosten eri väleihin. Näin saadaan yksinkertaisella tavalla suodatukseen "syvyyttä", minkä ansiosta suodatuselementti tukkeutuu paljon hitaammin kuin jos käytetään vain yhtä suodatus-elintä.In the case where the filter element consists of at least two filter elements 3 62 771 in succession in the flow direction of the substance to be filtered, it is preferred that the filter elements are arranged at different intervals between the layers of reinforced plastic wire. This provides a "depth" of filtration in a simple way, which causes the filter element to become clogged much more slowly than if only one filter element is used.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä suodattimen valmistamiseksi. Tämän menetelmän mukaan akselinsa ympäri pyörivälle lieriömäiselle muotille kelataan ristikkäin pääasiassa lujitekuituja ja nestemäistä kertamuovia sisältäviä lujitemuovilankoja vähintään kahteen kerrokseen, jolloin kelauksen yhteydessä asetetaan muotin ympärille ensimmäisen kerroksen muodostamisen jälkeen ja ennen viimeisen kerroksen muodostamista suodatuselementti, joka kiinnittyy lujite-muovilankoihin niissä olevan kertamuovin vaikutuksesta ja menetelmälle on tunnusomaista, että lujitemuovilangat kelataan niin, että eri kerrosten langat ovat koko matkan päällekkäin, jolloin suodatus-elementti kiinnittyy runkoon lujitemuovilankakerroksesta toiseen suodatuselementin aukkojen läpi ulottuvien kertamuovisiltojen avulla. Näin voidaan yksinkertaisella tavalla ja täysin tavanomaista laitteistoa käyttäen valmistaa kestäviä putkimaisia suodattimia, kuten salaojaputkia.The invention also relates to a method for manufacturing a filter. According to this method, a cylindrical mold rotating about its axis is cross-wound with reinforcing plastic yarns containing mainly reinforcing fibers and liquid thermosetting plastic in at least two layers, the filter element characterized in that the reinforced plastic wires are wound so that the wires of the different layers overlap all the way, whereby the filter element is attached to the frame by means of thermoplastic bridges extending from one layer of reinforced plastic wire to another through the openings of the filter element. In this way, durable tubular filters, such as drain pipes, can be manufactured in a simple manner and using completely conventional equipment.

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheiseen piirustukseen viitaten, jossa kuvio 1 esittää kappaletta keksinnön mukaisesta suodattimesta päällyskuvana, kuvio 2 esittää kappaletta poikkileikkauksena kuvion 1 viivaa II-II pitkin, ja kuvio 3 esittää periaatekuvana keksinnön menetelmässä käytettävää laitteistoa.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a piece of a filter according to the invention in plan view, Figure 2 shows a piece in cross-section along the line II-II in Figure 1, and Figure 3 shows in principle an apparatus used in the method.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyssä suodattimessa on jäykkä verkkomainen runko, joka koostuu ristikkäisistä lujitemuovilangoista 1. Tällaiset lujitemuovilangat ovat ennestään tunnettuja säiliöiden ja putkien valmistuksesta ja ne muodostuvat pääasiassa lujitekui-duista ja kuituja ympäröivästä kertamuovista, joka rungon valmistusvaiheessa on juoksevassa muodossa ja joka rungon valmistuttua kovetetaan lopullisen jäykän rakenteen aikaansaamiseksi. Lujitekui-tuna käytetään yleensä lasikuitua, mutta esimerkiksi hiili-, nailon-ja asbestikuidut ovat myös mahdollisia. Kertamuovi voi olla esimerkiksi tyydyttämätöntä polyesterimuovia.The filter shown in Figs. to provide a rigid structure. Glass fiber is generally used as the reinforcing fiber, but carbon, nylon and asbestos fibers, for example, are also possible. The thermosetting plastic can be, for example, unsaturated polyester plastic.

4 627714,62771

Lujitemuovilangat 1 sijaitsevat pääasiassa kahdessa tasossa, jotka erottaa toisistaan jatkuva suodatuselementti 2, joka on esimerkiksi suodatinkangasta, -verkkoa tai -huopaa. Lujitemuovilangan kertamuovi on valuvana ollessaan tunkeutunut suodatuselementin aukkoihin lankojen kohdalla ja täten sitonut suodatuselementin 2 luji-temuovilankoihin 1. Myös suodatuselementin eri puolilla olevat lujite-muovilangan osalangat ovat kiinnittyneet toisiinsa samasta syystä.The reinforced plastic wires 1 are located mainly in two planes, which are separated by a continuous filter element 2, which is, for example, a filter cloth, mesh or felt. When flowable, the thermoplastic of the reinforced plastic wire has penetrated the openings of the filter element at the wires and thus bonded the filter element 2 to the reinforced plastic wires 1. The subwires of the reinforced plastic wire on different sides of the filter element are also attached to each other for the same reason.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyssä suodattimessa suodatuselementti 2 koostuu yhdestä suodatuselimestä. On selvää, että suodatuselinten lukumäärää voidaan nostaa. Tällöin on edullista sijoittaa suodatus-elimet eri tasoihin lujitemuovilangan 1 kerrosten väliin siten, että karkein suodatuselin on lähinnä suodatettavaa ainetta. Tällöin suodatukseen saadaan "syvyyttä", mikä hidastaa tukkeutumista. Keksinnön mukainen suodatin tekee tällaisen rakenteen erityisen helpoksi valmistaa.In the filter shown in Figures 1 and 2, the filter element 2 consists of one filter element. It is clear that the number of filter elements can be increased. In this case, it is advantageous to place the filtering members at different levels between the layers of the reinforcing plastic wire 1 so that the coarsest filtering member is closest to the substance to be filtered. This gives "depth" to the filtration, which slows down the clogging. The filter according to the invention makes such a structure particularly easy to manufacture.

Kuviossa 3 on periaatteellisesti näytetty laitteisto, jonka avulla keksinnön mukainen valmistusmenetelmä on toteutettavissa. Laitteisto koostuu pääasiassa keskiakselinsa ympäri pyörivästä lieriömäisestä muotista 3, jonka pinnalle lujitemuovilangat 1 kelataan kelkasta 4, joka liikkuu muotin keskiakselin kanssa yhdensuuntaista johdetta 5 pitkin.Figure 3 shows in principle the apparatus by means of which the manufacturing method according to the invention can be implemented. The apparatus mainly consists of a cylindrical mold 3 rotating about its central axis, on the surface of which the reinforcing plastic wires 1 are wound from a carriage 4 which moves along a guide 5 parallel to the central axis of the mold.

Keksinnön mukaisesti lujitemuovilangat 1 kelataan muotille 3 niin, että ne muodostavat verkon, jossa on suhteellisen suuret silmät. Kuviossa 3 muotille on jo kelattu yksi täysi kerros yhdensuuntaisia, välimatkan päässä toisistaan sijaitsevia lujitemuovi-lankoja 1, jotka ovat vinossa muotin keskiakseliin nähden, ja toisesta päästä on aloitettu kelata muotille ensimmäisen kerroksen lujitemuovilankojen kanssa ristiin meneviä lankoja verkkorungon muodostamiseksi.According to the invention, the reinforced plastic wires 1 are wound on a mold 3 so as to form a net with relatively large meshes. In Fig. 3, one full layer of parallel, spaced-apart reinforced plastic yarns 1 oblique to the central axis of the mold has already been wound on the mold, and yarns crossing the first layer of reinforced plastic yarns have been wound on the mold to form a mesh body.

Kelauksen yhteydessä, esimerkiksi sen jälkeen kun muotille on kelattu kaksi ristikkäistä lujitemuovilankakerrosta, kelaus keskeytetään ja kerrosten päälle asetetaan muottia ympäröivä suodatuselementti 2, minkä jälkeen kelausta jatketaan entiseen tapaan verkkorungon muodostamiseksi suodatuselementin päälle. Lujitemuovilangat sisältävät lujitekuitujen lisäksi nestemäistä kertamuovia, joka valuu suodatuselementin aukkojen läpi elementin alla oleviin lujitemuovilankakerroksiin sitoen näin suodatuselementin tehokkaasti verkkorunkoon. Suodattimen valmistuttua se poistetaan muotilta 5 62771 ja siirretään lämpöuuniin kertamuovin kovettumisen loppuunviemisek-si, jolloin tuloksena on jäykkärunkoinen suodatin, jonka verkko-rungon silmissä on paljas suodatuselementti.In connection with the winding, for example after two crosswise layers of reinforced plastic wire have been wound on the mold, the winding is interrupted and a filter element 2 surrounding the mold is placed on the layers, after which the winding is continued as before to form a mesh body on the filter element. In addition to the reinforcing fibers, the reinforced plastic yarns contain liquid thermoplastic which flows through the openings of the filter element into the layers of reinforced plastic yarn below the element, thus effectively binding the filter element to the mesh body. When the filter is completed, it is removed from the mold 5 62771 and transferred to a thermal furnace to complete the curing of the thermoplastic, resulting in a rigid body filter with a bare filter element in the mesh body.

Edellä esitetystä poiketen voi suodatuselementti koostua useista suodatuselimistä, kuten suodatuskankaista, -verkoista ja -huovista, jotka asetetaan verkkorungon eri kerrosten väliin.Contrary to the above, the filter element may consist of several filter elements, such as filter fabrics, nets and felts, which are placed between different layers of the net body.

Vaikka edellä on esitetty putkenmuotoisen suodattimen valmistusta, on selvää, että lopputuotteen ei tarvitse olla putken-muotoinen vaan että se voi olla esim. putken pituussuunnassa halkaistu ja suoristettu vaippapinta tai näin suoristetun tai kaarevan vaippapinnan osa. Putkimaista runkoverkkoa voidaan sellaisenaan käyttää erilaisten ääniloukkujen tukirakenteena. Keksinnön mukaisia putkimaisia suodattimia voidaan käyttää esimerkiksi salaojaputkina varsinkin turvesoilla, kaasupesureissa ja vedenottamoiden porakaivoissa sekä ilmastusputkina.Although the manufacture of a tubular filter has been described above, it is clear that the final product does not have to be tubular but can be e.g. a longitudinally split and straightened jacket surface or part of a straightened or curved jacket surface. As such, the tubular backbone can be used as a support structure for various sound traps. The tubular filters according to the invention can be used, for example, as drainage pipes, especially in peat bogs, gas scrubbers and boreholes in water intakes, and as aeration pipes.

Lujitekuitujen ja kertamuovin lisäksi lujitemuovilangat voivat sisältää muitakin aineita tai elementtejä, jotka mahdollisesti edesauttavat rungon ja suodatuselementin välistä kiinnitystä.In addition to the reinforcing fibers and the thermoplastic, the reinforced plastic yarns may contain other substances or elements that may facilitate the attachment between the body and the filter element.

Claims

62771 6

A filter having a rigid reticulated body formed of reinforced plastic yarns (1) consisting mainly of reinforcing fibers and hardened thermosetting plastic in at least two layers and a filter element (2) fixed between the different layers of reinforced plastic yarns by means of thermosetting plastic, characterized in that the wires (1) overlap all the way and that the filter element (2) is attached to the frame by means of thermoplastic bridges extending from one layer of reinforced plastic wire to another through the openings of the filter element.

A filter according to claim 1, wherein the filter element (2) consists of at least two filter elements which are successive in the flow direction of the substance to be filtered, characterized in that the filter elements are arranged between different layers of reinforced plastic wire.

A method of manufacturing a filter according to claim 1 or 2, wherein the cylindrical mold (3) rotating about its axis is wound crosswise with at least two layers of reinforcing plastic wires (1) consisting mainly of reinforcing fibers and liquid thermosetting plastic. and before forming the last layer, a filter element (2) which adheres to the reinforced plastic wires (1) by the thermoplastic therein, characterized in that the reinforced plastic wires (1) are wound so that the wires of the different layers overlap each other, the filter element (2) adhering to the body by means of thermoplastic bridges extending through the openings of the filter element.

Method according to claim 3, wherein the filter element (2) consists of at least two filter elements which are successive in the flow direction of the substance to be filtered, characterized in that the filter elements are placed around the mold (3) between different layers of reinforced plastic wires (1).