СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ФИЛЬТРОВ Российский патент 1997 года по МПК B01D39/00 

Изобретение относится к машиностроению, и в частности, к автомобильной промышленности и производству гидроаппаратуры.

Известен способ выпуска фильтров, включающий подготовку фильтрующих материалов, формирование фильтров и фиксацию заготовки фильтра /1/.

Известен также способ производства фильтров, состоящий из операций задания тонкости очистки и выбора исходных фильтрующих материалов, в виде длинномерных элементов, формирования заготовки фильтра с пересечением длинномерных элементов и фиксации заготовки фильтра /2/.

Недостатками известных фильтров является относительно низкое качество из-за низкой эррозионной стойкости, пыления и образования замкнутых тупиковых пор, низкой прочности, упругости и невосстанаваливаемости первоначальных свойств, особенно в условиях воздействия статических ударных и вибрационных нагрузок, действия относительно высоких температур и агрессивных сред.

Целью изобретения является повышение качества работы фильтров за счет увеличения эррозионной стойкости, исключения пыления и образования замкнутых тупиковых пор, увеличения прочности, упругости и восстанавливаемости первоначальных свойств.

Достигается это тем, что перед формированием заготовок фильтров осуществляют объемное изменение формы и задание шага изменения формы длинномерных элементов, а фиксацию заготовок выполняют с обжатием.

Предложенный способ соответствует всем критериям изобретения и, в частности: критерию " новизна ", поскольку имеет новые операции объемного изменения формы и задание шага изменения формы длинномерных элементов; критерию " существенные отличья ", т.к. имеет совокупность известных и новых операций объемного изменения формы и формирования заготовки. Критерию "полезность", поскольку предложенный способ обеспечивает достижение поставленной цели повышения качества фильтра, а также критерию "техническое решение задачи", т.к. предложения относятся к области техники.

Пример 1. Выбирали тонкость очистки 50 мкм и брали нержавеющую проволоку диаметром 0,25 мм, затем перед формированием заготовок выполняли объемное изменение формы путем спиралеобразной навивки проволоки с диаметром равным 1,65 мм, затем выполняли мерную навеску спиралеобразных длинномерных элементов, после чего задавали шаг равный диаметру спирали и выполняли формирование / укладку / заготовки фильтра с многократными пересечениями спиралевидных длинномерных элементов, т.е. формировали " путанку" элементов, которые затем накатывали на пуансон и размещали его в матрицу и на прессе выполняли обжатие заготовки фильтра, достигая при этом требуемые размеры фильтра.

Пример 2. Брали проволоку диаметром 0,15 мм и также изготавливали фильтр.

Пример 3. Изготовление фильтра выполняли по примеру 1 и 2, но длинномерные элементы по примеру 2 располагали по контру заготовки предварительно сформированной по примеру 1, что позволило достичь осевой прочности равной 400 кг/см•кв.

Длинномерные элементы во всех примерах выбирали в зависимости от исходных требований, а именно, при рабочей температуре равной 3000^o, использовали проволоку из вольфрама, при полной обеспыльности, требуемой прочности и управляемой анизотропии для выполнения фильтров сложной конфигурации, при этом возможно соединение разнородных материалов металлов и полимеров, причем холодным способом.

Тонкость очистки фильтров колеблется в пределах 5-1000 мкм или при специальной очистке равна 0,01-5,0 мкм,
Проводили также испытания фильтров в качестве пористого несущего каркаса для последующего нанесения тонких фильтрующих слоев, например оксида циркония, и получения при этом фильтров для мембранных технологий с размерами задерживаемых частиц до 0,01 мкм и менее. Кроме того испытывали фильтры в качестве герметизирующих прокладок для высоких температур и давлений, амортизаторов и деталей эластичной упругопередающей среды, в качестве катализаторов и нейтрализаторов отработавших автомобильных газов, фитилей тепловых труб и теплообменников, арматуры композиционных материалов и элементов гибких нагревательных систем.

Предложенный способ позволяет изготавливать анизатропные многослойные фильтры на рабочее давление до 200 МПа и температуру 1800 ^oС. С любым предварительно заданным от слоя к слою размером задерживаемых частиц и любыми материалами проволоки в разных слоях.

Обычно использовали проволоку диаметром от 0,05 до 0,5 мм из вольфрама, алюминия, меди, бронзы, латуни, никеля, нихрома, молибдена, нержавеющей стали, из группы редкоземельных металлов, из группы полимеров, оксидов металлов, черных металлов, сочетаний сталей, из группы металлических порошков и полимеров, каучука, сочетания сталей и черных металлов, сталей и цветных металлов, полимеров с наполнителями, металлов с покрытиями, при этом объемное выполнение формы длинномерных элементов выполняли с различными разновеликими участками ломаной и криволинейной формы, причем шаг по длине за счет растягивания длинномерного элемента по длине, а заготовку изготавливали в виде ленты Мебиуса, в виде "путанки", замкнутой или незамкнутой формы, а длинномерные элементы выполняли переменного сечения или многогранного, с выпуклыми или вогнутыми участками, с продольными и поперечными каналами, а фиксацию заготовок производили вальцеванием, в криволинейной или прямой плоскостях, а тонкость очистки задавали выбором веса и диаметра длинномерных элементов, которые изготавливали с использованием тугоплавких металлов, углепластиков и вольфрама.

Изобретение относится к фильтрующим элементам. Сущность изобретения состоит в том, что перед формированием заготовок фильтров осуществляют объемное изменение формы и задание шага изменения форм длинномерных элементов, а фиксацию заготовок выполняют с обжатием. 1 з. п. ф-лы.

1. Способ производства фильтров, включающий операции задания тонкости очистки и выбора исходных фильтрующих материалов, в виде длинномерных элементов, формирование заготовки фильтра с пересечением длинномерных элементов и фиксации заготовки фильтра, отличающийся тем, что перед формированием заготовок фильтров осуществляют объемное изменение формы и задание шага изменения формы длинномерных элементов, а фиксацию заготовок выполняют с обжатием. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что тонкость очистки задают выбором диаметра длинномерных элементов. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что тонкость очистки выбирают по разности объема фильтра и объема длинномерных элементов. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы сталей. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы легированных металлов. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы редкоземельных металлов. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы полимеров. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы чугунов. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы оксидов металлов. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы редкоземельных металлов. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы черных металлов. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы сплавов металлов. 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы изготавливают из группы каучука. 15. Способ по п1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы сочетаний сталей. 16. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы сочетаний сталей и цветных металлов. 17. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы сочетаний сталей и редкоземельных металлов. 18. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы сочетаний сталей и черных металлов. 19. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы сочетаний металлических порошков и полимеров. 20. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы оксидов металлов. 21. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из нержавеющих сталей. 22. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы полимеров с наполнителями. 23. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из группы металлов с покрытием. 24. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выбирают из меди и ее сплавов. 25. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы изготавливают из алюминия и его сплавов. 26. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы изготавливают из молибдена и его сплавов. 27. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы изготавливают из нихрома. 28. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы изготавливают из смеси металлических порошков. 29. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы изготавливают из углепластиков. 30. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемное изменение формы выполняют в различный плоскостях. 31. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемное изменение формы ведут спиралеобразно. 32. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемное изменение формы выполняют с ломаными участками длинномерных элементов. 33. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемное изменение формы производят с искривленными участками. 34. Способ по п.1, отличающиеся тем, что объемное изменение формы ведут с сочетанием ломаных и искривленных участков. 35. Способ по пп.30 34, отличающийся тем, что объемное изменение формы выполняют с разновеликими участками. 36. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаг изменения формы устанавливают постоянным. 37. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаг изменения формы задают переменным по длине длинномерного элемента. 38. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаг изменения формы выполняют сочетанием постоянного и переменного участков. 39. Способ по п.1, отличающийся тем, что задание шага изменения формы длинномерного элемента выполняют растяжением вдоль его оси. 40. Способ по п.1, отличающийся тем, что задание шага изменения формы производят изгибом длинномерного элемента. 41. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование заготовок выполняют в виде "путанки" длинномерных элементов. 42. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование заготовки выполняют незамкнутой. 43. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовку формируют замкнутой. 44. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовку изготавливают в виде ленты Мебиуса. 45. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выполняют переменным сечением. 46. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы изготавливают многогранными. 47. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выполняют с вогнутыми участками. 48. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выполняют с выпуклыми участками. 49. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выполняют с сочетанием выпуклых и вогнутых участков. 50. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы изготавливают со сквозными каналами. 51. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выполняют с продольными каналами. 52. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выполняют с поперечными каналами. 53. Способ по п.1, отличающийся тем, что фиксацию заготовок производят вальцеванием. 54. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фиксацию заготовок ведут в плоскости. 55. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фиксацию заготовок ведут в криволинейной плоскости. 56. Способ по п.1, отличающийся тем, что фиксацию заготовок ведут в сочетании криволинейных и прямолинейных плоскостей. 57. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование заготовок фильтра производят кратно. 58. Способ по п.1, отличающийся тем, что тонкость очистки задают выбором массы и диаметра длинномерных элементов. 59. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выполняют из тугоплавких металлов. 60. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы изготавливают из сочетания вольфрама и тугоплавких металлов. 61. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерных элементы производят из неэлектропроводных материалов. 62. Способ по п.1, отличающийся тем, что длинномерные элементы выполняют из электропроводных материалов.