СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК B01D46/00 

Изобретение относится к очистке воздуха и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов для фильтров горной автоматики, в частности для аппаратуры шахтной автоматики рудничного или взрывозащищенного исполнения, которая подвергается периодическому нагреву и охлаждению, для очистки входящего в корпус аппаратуры воздуха при охлаждении аппаратуры или для выхода избыточного воздуха из корпуса аппаратуры при ее нагреве, а также для очистки воздуха в двигателях внутреннего сгорания, редукторная и др. механизмах и машинах
Известен способ изготовления фильтрующего элемента, включающий прессование тела фильтрующего элемента из эластичного упругого материала, наложение тела фильтрующего элемента на цилиндрическую болванку из алюминия и сверление перегородки фильтрующего элемента (конической иголкой, острие которой протерто мелкой наждачной шкуркой для получения шероховатой поверхности острия иголки).

Известно устройство для изготовления фильтрующего элемента из эластичного упругого материала, содержащее цилиндрическую алюминиевую болванку, сверлильный станок и коническую иголку, острие которой протерто мелкой наждачной шкуркой.

Недостатками известного способа и устройства для изготовления фильтрующего элемента являются: низкая производительность, высокая трудоемкость изготовления и низкая точность выполнения конических отверстий, что снижает эффективность фильтрующего элемента и увеличивает его стоимость.

Целью изобретения является повышение производительности при одновременном снижении трудоемкости и повышении точности выполнения конических отверстий в фильтрующем элементе и повышение эффективности фильтрующего элемента и снижение его стоимости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления фильтрующего элемента, включающем выполнение фильтрующего элемента из эластичного упругого материала с коническими отверстиями, предварительно изготовляют пустотелую форму из пористого материала с коническими иглами на наружной поверхности, которые выступают из пористого материала на величину толщины изготовляемого фильтрующего элемента, форму с игольчатой поверхностью погружают сначала в раствор электролита, а затем в латексную смесь, после подсушивания полученного слоя геля его прокатывают, например, валками или катками из полиуретана, до момента выхода игл наружу слоя геля, а затем фильтрующий элемент снимают с формы, например продуванием воздуха через пористый материал полой формы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для изготовления фильтрующего элемента из эластичного упругого материала с коническими отверстиями снабжено оправкой, коническими иглами и пустотелой полусферической оболочкой из пористого материала, например из металлокерамики с открытыми порами, причем оправка выполнена в виде полусферы со штуцером, оправка и оболочка жестко соединены друг с другом с образованием сферы и с возможностью подачи воздуха внутрь сферы через штуцер по воздуховоду, при этом в наружной поверхности сферы острием наружу вмонтированы конические иглы, выступающие из сферы на толщину изготовляемого фильтрующего элемента.

На фиг. 1 показано устройство для изготовления фильтрующего элемента, осевой продольный разрез; на фиг. 2 - продольный осевой разрез устройства в момент съема с него фильтрующего элемента.

Устройство для изготовления фильтрующего элемента снабжено оправкой 1, коническими иглами 2 и пустотелой полусферической оболочкой 3 из пористого материала, например из металлокерамики с открытыми порами.

Оправка 1 выполнена в виде полусферы 4 со штуцером 5. Оправка 1 и оболочка 3 жестко соединены друг с другом, например, сварены или склеены, с образованием сферы и с возможностью подачи воздуха внутрь сферы через штуцер 5. В наружной поверхности сферы, образованной полусферической оболочкой 3 и полусферой 4 оправки 1, острием наружу вмонтированы конические иглы 2, выступающие из сферы на требуемую толщину изготовляемого фильтрующего элемента 6. Воздух внутрь сферы 7 может подаваться по воздуховоду 8. При съеме фильтрующего элемента 6 перед оболочкой 3 устанавливается ящик 9 и щит-отражатель 10.

Устройство в собранном виде (см. фиг. 1) представляет собой пустотелую сферу, одна половина которой образована полусферической оболочкой 3, а вторая половина образована полусферой 4 оправки 1. Вся наружная поверхность сферы, за исключением штуцера 5, "усеяна" коническими иглами 2 (на фиг. 1 конические иглы показаны на участке А, а на фиг. 2 - на участке Б), причем иглы 2 выходят наружу только своими коническими остриями и только на величину толщины изготовляемого фильтрующего элемента.

Способ изготовления фильтрующего элемента реализуется следующей последовательностью операций.

Предварительно изготовляют пустотелую форму из пористого материала с коническими иглами на наружной поверхности, которые выступают из пористого материала на толщину изготовляемого фильтрующего элемента. При этом форма имеет конфигурацию, соответствующую конфигурации фильтрующего элемента.

Приготовляют латексную смесь, например из резиновой смеси, поверхностно-активных веществ и загустителя.

Приготовляют раствор электролита, например из CaCl₂.

Погружают нагретую, например до 60-100^о С, форму сначала в раствор электролита, а затем в латексную смесь.

Переворачивают форму так, чтобы образующийся на форме слой геля стекал с наружной поверхности формы с коническими иглами.

Полученный на пустотелой форме слой геля подсушивают, например при температуре 100-140^о С. При этом происходит вулканизация материала фильтрующего элемента.

После подсушивания фильтрующий элемент прокатывают, например валками или катками из полиуретана, до момента, когда острия всех конических игл выйдут наружу из слоя геля, то есть все иглы проколют слой.

Теперь внутрь пустотелой формы продувают воздух, который проходя через пористый материал формы сдувает с нее фильтрующий элемент.

Устройство для изготовления фильтрующего элемента работает следующим образом.

Приготовляют латексную смесь, например из резиновой смеси, поверхностно-активных веществ и загустителя. Латексной смесью заполняют ванну так, чтобы толщина слоя смеси в ванне была немного больше диаметра сферы (с учетом выступающих из сферы игл).

Приготовляют электролит, например из CaCl₂ и заполняют им вторую ванну на ту же толщину слоя, немного большую диаметра сферы.

Пустотелую форму (оправка 1, склеенная с полусферической оболочкой 3 и иглы 2 на полусфере 4 и оболочке 3) нагревают до температуры 60-100^о С.

Нагретую форму переворачивают сферой вниз и штуцером вверх и макают сначала в раствор электролита, а затем макают в латексную смесь, каждый раз погружая в электролит или в латексную смесь всю сферу.

После погружения сферы в ванну с латексной смесью ее переворачивают штуцером 5 вниз (как показано на фиг. 1 и фиг. 2) и подсушивают при температуре 100-140^о С до полной вулканизации слоя геля (фильтрующего элемента на сфере). При этом часть геля стекает из сферы и образует трубу на части штуцера, как это показано на фиг. 1.

Теперь показанное на фиг. 1 устройство штуцером 5 закрепляют на шпиндель станка и валком или катком, например из полиуретана, прокатывают фильтрующий элемент 6 до тех пор, пока каждое острие иглы 2 не выйдет наружу, то есть пока в фильтрующем элементе 6 на всей сфере не будут сформированы конические отверстие, сужающиеся от центра сферы наружу.

После подсушивания и прокатки внутрь сферы через воздуховод 8 подают импульс избыточного воздуха (от компрессора или воздухосборника). Воздух проникает через открытые поры пустотелой оболочки 3 и сдувает со сферы готовый фильтрующий элемент 6. Для сбора фильтрующих элементов 6 перед сферой устанавливают щит-отражатель 10 и ящик 9 (см. фиг. 2).

С помощью этого способа и устройства можно легко полностью автоматизировать процесс изготовления фильтрующих элементов. (56) Авторское свидетельство СССР N 1717189, кл. В 01 D 46/00, 1990.

Использование: для изготовления фильтрующих элементов для фильтров горной автоматики, в частности, для аппаратуры шахтной автоматики рудничного или взрывозащищенного исполнения, которая подвергается периодическому нагреву и охлаждению для очистки входящего в корпус аппаратуры воздуха, а также для очистки воздуха в двигателях внутреннего сгорания, редукторах и других механизмах и машинах. Сущность изобретения: в способе изготовления фильтрующего элемента из эластичного упругого материала с коническими отверстиями, предварительно изготовляют пустотелую форму из пористого материала с коническими иглами на наружной поверхности, которые выступают из пористого материала на величину толщины изготовляемого фильтрующего элемента, форму с игольчатой поверхностью погружают сначала в раствор электролита, а затем в латексную смесь, после просушивания полученного слоя геля его прокатывают, например валками или катками из полиуретана, до момента выхода игл наружу слоя геля, а затем фильтрующий элемент снимают с формы, например, продуванием воздуха через пористый материал полой формы. Устройство для изготовления фильтрующего элемента из эластичного упругого материала с коническими отверстиями, снабжено оправкой, коническими иглами и пустотелой полусферической оболочкой, которая жестко соединена с оправкой, имеющей штуцер для подачи продувочного воздуха. Иглы смонтированы на всей поверхности сферы острием наружу на толщину фильтрующего элемента. 2 с. п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ изготовления фильтрующего элемента, включающий выполнение фильтрующего элемента из упругого эластичного материала с коническими отверстиями, отличающийся тем, что изготовляют пустотелую форму из пористого материала с коническими иглами на наружной поверхности, выступающими над поверхностью на величину толщины фильтрующего элемента, погружают форму последовательно в раствор электролита и в латексную смесь, полученный слой фильтрующего элемента в виде геля просушивают и прокатывают, например, валками, катками, выполненными из полиуретана, до выхода игл наружу слоя, а затем снимают элемент с формы пропусканием воздуха. 2. Устройство для изготовления фильтрующего элемента, содержащего упругий эластичный материал с коническими отверстиями, отличающееся тем, что оно снабжено оболочкой, выполненной пустотелой, полусферической из пористого материала, например металлокерамики с открытыми порами, оправкой, выполненной в виде полусферы со штуцером подачи воздуха и жестко соединенной с оболочкой с образованием сферы, и коническими иглами, расположенными на наружной поверхности сферы и выступающими острием наружу на толщину фильтрующего элемента.