DE102006051822B4

DE102006051822B4 - Filter

Info

Publication number: DE102006051822B4
Application number: DE102006051822A
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Rielmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-11-03
Filing date: 2006-11-03
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2026-11-04
Also published as: DE102006051822A1

Abstract

Filter zur Filterung flüssiger Medien, mit mindestens einem Filterelement (1, 2, 3, 4), wobei jedes Filterelement (1, 2, 3, 4) eine Stabform aufweist und die Filterelemente (1, 2, 3, 4) äquidistant zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes einzelne Filterelement (1, 2, 3, 4) Kanäle (6, 7) aufweist, die die Filterdurchgangsfläche bilden, wobei diese Kanäle (6, 7) die Filterelemente (1, 2, 3, 4) durchdringende Bohrungen (7) sind.

Description

Die Erfindung betrifft Filter zur Filterung flüssiger Medien.
Derartige Filter sind in vielfältigen Ausgestaltungsvarianten bekannt. Die am häufigsten zum Einsatz kommenden Filter bestehen aus einer Art Filtergewebe, welches zumeist aus ungeordnet miteinander verwobenen und/oder verpressten Draht- oder Fasermaterialien besteht. Dieses Filtergewebe setzt dem anströmenden Medium einen Druck entgegen, welcher sich bei zusätzlicher Verwendung von Stützunterlagen zur Halterung des Filtergewebes noch erhöht. Dies hat jedoch in nachteiliger Weise zur Folge, dass in den das Medium führenden Druckleitungen ein Druckanstieg zu verzeichnen ist, der zu einem hohen Energieaufwand führt. Dieser Druckanstieg wächst zudem mit zunehmender Verschmutzung der Filterfläche noch weiter. Ein anderer Nachteil derartiger Filtermaterialien besteht darin, dass diese, wenn ein bestimmter Verschmutzungsgrad erreicht ist, ausgewechselt werden müssen. Das verunreinigte Filtermaterial muss dann aufwändig entsorgt werden und stellt zumeist Sondermüll dar. Zur Vermeidung der genannten Nachteile sind Filterelemente in Ringform bekannt, bei denen mehrere koaxial nebeneinander angeordnete, ringförmige Filterelemente gleichen Durchmessers in Richtung des Durchmessers durchströmt werden. Dabei ist zwischen den einzelnen Filterelementen ein die Filterdurchgangsfläche bildender Abstand vorhanden. Derartige Lösungen gehen beispielsweise aus der DE 41 05 869 A1 , der EP 648 145 B1 oder der US 5,156,735 A hervor.
Darüber hinaus offenbart die DE 100 52 715 A1 ein Filter zur Filterung flüssiger Medien, mit mindestens einem Filterelement, bei dem jedes Filterelement eine Stabform aufweist. Die einzelnen Stäbe weisen einen Abstand zueinander auf, sodass dadurch die Filterdurchgangsfläche gebildet wird. Eine weitere Lösung für ein Filter ist aus der EP 0 380 709 A1 bekannt. Darin ist ein „gewickeltes” Filterelement beschrieben, das durch die Wicklung eine Drahtschicht bildet. Der verwendete Draht soll zudem in sich, das heißt um seine Längsachse verdrillt, also „helikoidal” ausgeführt sein. Zum Einsatz kommt hierbei demnach lediglich ein einziges Filterelement in gewickelter Form, das infolge der Wicklung eine Spiralform aufweist. Aus der US 5,647,128 A sind Filter bekannt, die aus stabförmigen Filterelementen bestehen, wobei jedes Filterelement in axialer Richtung betrachtet über sich abwechselnde Abschnitte mit einem verstärkten und einem reduzierten Querschnitt verfugt. Die Filterelemente werden zu einem Filter zusammengesetzt und sind hierzu in einem Rahmen aufgenommen. Dabei liegen die verstärkten Bereiche benachbarter Filterelemente aneinander an, sodass zwischen diesen Filterelementen Kanäle gebildet werden. Die GB 122,627 A offenbart ferner ein Filter, bei dem mehrere kreisförmige Filterelemente ineinander geschachtelt und in einem Rahmen aufgenommen sind. Durch den Abstand zwischen zueinander benachbarten Filterelementen wird die Filterdurchgangsfläche gebildet. Die in diesen Schriften beschriebenen Filter werden in der Kunststoff verarbeitenden Industrie zum Einsatz gebracht. Hier spielt der in der Druckleitung vorhandene Staudruck des flüssigen Kunststoffes für die Produktqualität eine entscheidende Rolle, weshalb es auf die Ausbildung des Filters in besonderer Weise ankommt. Dieser darf dem zu filternden Medium nur einen bestimmten Druck entgegen setzen. Anderenfalls wäre er insbesondere für die erwähnten Einsatzzwecke nicht verwendbar. Eine weitere, sehr wesentliche Eigenschaft von Filtern für die Kunststoffverarbeitungsindustrie besteht darin, dass diese Filter selbst reinigend sein müssen, um einen Austausch der Filterelemente nach Möglichkeit für die gesamte Anlagenlebensdauer zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Filter zu schaffen, die dem zu filternden Medium einen konstanten Druck entgegen setzen, die nach Möglichkeit während des laufenden Produktionsprozesses gereinigt werden können und damit eine lange Lebensdauer aufweisen.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen wiedergegeben.
Eine erste Lösung für einen Filter zur Filterung flüssiger Medien mit mindestens einem Filterelement besteht darin, dass jedes Filterelement eine Stabform aufweist und die Filterelemente äquidistant mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei jedes einzelne Filterelement Kanäle aufweist, die die Filterdurchgangsfläche oder zumindest einen Teil der Filterdurchgangsfläche bilden und diese Kanäle als die Filterelemente durchdringende Bohrungen ausgeführt sind. Durch eine derartige Ausprägung eines erfindungsgemäßen Filters lässt sich im Vergleich zu ringförmig ausgebildeten Filterelementen die Bauhöhe entscheidend reduzieren. Dies ist für viele Einsatzzwecke von erheblichem Vorteil. Zudem weist ein derartiger Filter einen sehr einfachen Aufbau auf. Der dem fließfähigen Medium entgegen gesetzte Strömungswiderstand und damit der Staudruck in den Zuleitungen ist in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Mediums frei wählbar. Zur Änderung der Filterdurchgangsfläche bedarf es lediglich einer Veränderung der Abstände der Filterelemente relativ zueinander, was auch die Variabilität dieses Filters zeigt. Die Reinigung derartiger Filter ist unproblematisch auch bei laufendem Betrieb der mit dem Filter ausgestatteten Anlage möglich, sodass mit der Erfindung ein hohes Maß an Automatisierung erreichbar ist. Hinsichtlich der stabförmigen Filterelemente sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Stabform sich nicht nur auf Filterelemente mit einem geradlinigen Verlauf bezieht, sondern auch gekrümmte Ausführungen umfasst. Die Abstände können bei dieser und bei den nachfolgend noch zu erläuternden erfindungsgemäßen Lösungen einerseits durch einen beim Zusammenbau des betreffenden Filters zwischen den Filterelementen vorzusehenden Abstand bei der Anordnung der Filterelemente oder durch geeignete Abstandshalter erreicht werden.
Ein erheblicher Vorteil eines derartigen Filters ist entsprechend einer ersten Ausgestaltung der Erfindung darin zu sehen, dass mehrere der stabförmigen Filterelemente in einer Ebene oder entlang wenigstens eines Bogens angeordnet sein können. Die durch diese Filterelemente gebildete Filterfläche erstreckt sich dabei in Richtung senkrecht zur Längsausdehnung der Filterelemente. Mit der stabförmigen Ausführung der einzelnen Filterelemente lassen sich verschiedenste geometrische Anordnungen realisieren. So kann neben der ebenen oder bogenförmigen Anordnung der Filterelemente auch ein wellenförmiger Verlauf vorgesehen werden. Damit ist eine optimale Anpassbarkeit an die Gegebenheiten der Umgebung möglich.
Die äquidistante Anordnung der einzelnen Filterelemente bringt es mit sich, dass diese bevorzugt parallel zueinander verlaufend angeordnet sein können. Damit ist auch die aus den Abständen zwischen den stabförmigen und in diesem Fall geradlinig verlaufenden Filterelementen gebildete Filterdurchgangsfläche exakt definierbar.
Zur Aufnahme der Filterelemente kann sinnvoller Weise ein Rahmen dienen. In dem Rahmen können zur lagegenauen Positionierung der Filterelemente Profilierungen, wie beispielsweise muldenartige Vertiefungen sinnvoll sein. Eine andere Möglichkeit der lagegenauen Positionierung der Filterelemente kann darin gesehen werden, dass sowohl am Rahmen als auch an den Filterelementen Markierungen vorgesehen sind, die beim Einsetzen der Filterelemente in den Rahmen einen exakt ausgerichteten Einbau der Filterelemente erlauben. Der Rahmen gestattet insgesamt eine einfache Montage und Halterung der Filterelemente sowie die Austauschbarkeit einzelner oder sämtlicher Filterelemente. Er lässt sich auch als Wechselrahmen ausführen und so in unterschiedliche Vorrichtungen einsetzen. Damit kann zum Beispiel in einer Produktionsanlage problemlos zwischen verschiedenen zu filternden Medien gewechselt werden.
Um eine Auswechselbarkeit der Filterelemente beziehungsweise einen gerichteten Einbau der Filterelemente in den Rahmen zu ermöglichen, wird entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Enden der stabförmigen Filterelemente profiliert sind. Mit einer derartigen Ausführung kann die zuvor erwähnte Profilierung im Rahmen entfallen. Unter einer Profilierung der Filterelemente kann dabei beispielsweise ein viereckiger oder ein polygonaler Querschnitt des Endabschnittes der stabförmigen Filterelemente verstanden werden. Ebenso ist jedoch auch ein abgeflachtes Ende der Filterelemente denkbar und liegt im Bereich des Erfindungsgedankens. Der gerichtete Einbau, welcher durch die profilierten Enden der stabförmigen Filterelemente ermöglicht wird, gestattet es, die Filterdurchgangsfläche, das heißt, den Abstand zwischen den einzelnen Filterelementen exakt zu definieren. Damit lässt sich auch der dem zu filternden Medium entgegen gesetzte Staudruck sehr genau vorherbestimmen, so dass der Filter den jeweiligen Einsatzbedingungen optimal angepasst werden kann. Darüber hinaus können auch hierbei Markierungen am Rahmen und den Filterelementen vorgesehen werden, um den lagegenauen Einbau der Filterelemente zu erleichtern.
Eine Lösung der eingangs genannten Aufgabenstellung besteht auch in einem Filter zur Filterung flüssiger Medien mit mindestens einem Filterelement, bei dem die Filterelemente eine Ringform aufweisen und mehrere Ringe konzentrisch ineinander geschachtelt angeordnet sind, sodass sie die senkrecht zum Durchmesser durchströmte Filterfläche bilden, wobei der Innendurchmesser eines äußeren Ringes jeweils größer oder gleich dem Außendurchmesser des von ihm umschlossenen inneren Ringes ist und jedes einzelne Filterelement Kanäle aufweist, die die Filterdurchgangsfläche bilden, wobei diese Kanäle die Filterelemente durchdringende Bohrungen oder Ausnehmungen sind. Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung wird abweichend von der zuvor beschriebenen stabförmigen Ausführung der einzelnen Filterelemente eine Ringform der Filterelemente vorgesehen. Die einzelnen Ringe weisen unterschiedliche Durchmesser auf und sind ineinander geschachtelt, also ineinander eingesetzt, sodass sie durch die zwischen ihnen vorhandenen Freiräume die Filterdurchgangsfläche bilden. Eine ringförmige Anordnung der Filterelemente hat den entscheidenden Vorteil, dass damit eine sehr Platz sparende Ausführung zur Verfügung steht, die beispielsweise unmittelbar in eine Druckleitung eingesetzt werden kann und wegen ihrer Geometrie keine massiven Aufbauten erfordert, sondern sich nahezu nahtlos in die Anlage eingliedert. Darüber hinaus lassen sich ringförmige Ausführungen der erfindungsgemäßen Filter problemlos in Rotorfiltereinrichtungen verwenden.
Eine ganz besonders vorteilhafte Lösung der eingangs genannten Aufgabenstellung besteht darin, dass ein Filter zur Filterung flüssiger Medien mit mindestens einem Filterelement aus einem einstückigen Filterelement besteht, dass spiralförmig ausgebildet ist, wobei die Windungen dieses Filterelementes mit äquidistantem Abstand zueinander verlaufend ausgeführt sind, die Filterdurchgangsfläche durch den zwischen den Windungen vorhandenen Abstand gebildet wird und das Filterelement Kanäle aufweist, die ebenfalls die Filterdurchgangsfläche bilden, wobei diese Kanäle die Filterelemente durchdringende Bohrungen oder Ausnehmungen sind. Eine derartige Ausbildung eines erfindungsgemäßen Filters ist sehr einfach herzustellen und stellt damit eine kostengünstige Lösung dar.
Eine Weiterentwicklung dieses Erfindungsgedankens besteht darin, dass das einstückige, spiralförmige Filterelement aus einem gewickelten Endlosdraht erzeugt wird. Dies ermöglicht eine sehr einfache Fertigung und damit kostengünstige Herstellung des Filterelementes.
Eine Lösung der eingangs genannten Aufgabenstellung besteht auch in einem Filter zur Filterung flüssiger Medien mit mindestens einem Filterelement, bei dem die Filterelemente eine Ringform aufweisen und mehrere koaxial nebeneinander angeordnete Ringe gleichen Durchmessers, die in Richtung des Durchmessers durchströmte Filterfläche bilden. Dabei weist jedes einzelne Filterelement Kanäle auf, die zumindest einen Teil der Filterdurchgangsfläche bilden wobei diese Kanäle die Filterelemente durchdringende Bohrungen oder Ausnehmungen sind. Hierbei sind folglich mehrere ringförmige Filterelemente nebeneinander angeordnet.
Im Unterschied zu den eingangs bereits erwähnten Lösungen des Standes der Technik können die Filterelemente nach der Erfindung mit Kanälen ausgestattet sein. Diese Kanäle bilden dabei die Filterdurchgangsfläche oder vergrößern die gesamte Filterdurchgangsfläche in Zusammenhang mit zwischen den Filterelementen vorhandenen Abständen. Eine derartige Ausführungsform erweitert folglich die Einsatzmöglichkeiten erfindungsgemäßer Filter in entscheidendem Maße gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass nicht nur die zuvor erwähnten ringförmig oder spiralförmig ausgestalteten Filterelemente derartige Kanäle aufweisen können, sondern diese auch bei den stabförmigen Filterelementen möglich sind.
Die Bohrungen können je nach zu filterndem Medium unterschiedliche Durchmesser beziehungsweise können die Ausnehmungen unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Das Einbringen der Bohrungen oder Ausnehmungen in die Filterelemente kann beispielsweise durch ein Erodierverfahren oder mittels eines Lasers erfolgen.
Zur Erleichterung der Montage der erfindungsgemäßen Filterelemente und um zu gewährleisten, dass einerseits ein exakter Abstand zwischen den Filterelementen gegeben ist, wo dieser erforderlich wird, und andererseits die Kanäle exakt in Strömungsrichtung ausgerichtet sind, besteht die Möglichkeit, an den Filterelementen Markierungen vorzusehen, die beim Einsetzen der Filterelemente in einen Rahmen oder in eine andere Aufnahme einer Filtereinrichtung mit Markierungen an diesem Rahmen oder an der Aufnahme korrespondieren. Auf diese Weise kann ein exakt ausgerichteter Einbau der Filterelemente gewährleistet werden.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Filterelemente durch den zwischen ihnen gebildeten Abstand die entsprechende für den Filter erforderliche freie Filterdurchgangsfläche bilden können und Kanäle aufweisen, die entweder in ihrer Außenmantelfläche eingebracht sind, oder die Filterelemente in Form von Bohrungen beziehungsweise Ausnehmungen durchdringen. Somit kann die Filterdurchgangsfläche ausschließlich aus diesen Kanälen bestehen oder eine Kombination mit den zuvor genannten, bevorzugt konstanten Abständen der Filterelemente bilden.
Sämtlichen Lösungen der eingangs genannten Aufgabenstellung sowie deren Weiterbildungen ist gemein, dass jedes der Filterelemente einen runden, dreieckigen oder polygonalen Querschnitt aufweisen kann. Mit den hier nur beispielhaft genannten Querschnittsgeometrien lassen sich die erfindungsgemäßen Merkmale problemlos realisieren.
Darüber hinaus kann der Werkstoff der Filterelemente ein starres Material mit geringer Eigenelastizität sein. Dies bewirkt eine hohe Formstabilität der einzelnen Filterelemente und führt dazu, dass selbst bei einem innerhalb des Systems in dem zu filternden Medium ansteigenden Druck keine unerwünschte Vergrößerung der Filterdurchgangsfläche durch ein Aufweiten der Abstände zwischen den Filterelementen gegeben ist.
Mit den erfindungsgemäßen Lösungen lassen sich Filter zur Verfügung stellen, die über einen sehr langen Lebensdauerzyklus hinweg einsetzbar sind und die auch problemlos durch eine Rückspülung einer Selbstreinigung unterzogen werden können, sodass mit der Erfindung ein hohes Maß an Automatisierung erreichbar ist. Somit ist es auch möglich, derartige erfindungsgemäße Filter beispielsweise bei der Filterung flüssiger Kunststoffe und hier insbesondere bei thermisch sensiblen sowie bei hochtransparenten und zur Vernetzung neigenden Kunststoffen einzusetzen. Bei der Filterung derartiger Materialien muss nämlich gewährleistet sein, dass während der Kunststoffherstellung kein Produktionsstopp eintritt, da in einem solchen Fall der verflüssigte Kunststoff aushärten und die Anlage verstopfen beziehungsweise ein entsprechender Ausschuss entstehen würde. Folglich müssen die zum Einsatz kommenden Filter permanent ihre Filterfunktion erfüllen und gleichfalls ohne Ausfall der Produktionsanlage einer Selbstreinigung unterzogen werden können. Dies ist mit den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen problemlos möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen keine Einschränkung auf die dargestellte Variante dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind. Es zeigen:
1: Ein einzelnes stabförmiges Filterelement in räumlicher Darstellung,
2: ein einzelnes stabförmiges Filterelement in räumlicher Darstellung mit Kanälen in der Außenmantelfläche,
3: die Ansicht in Richtung des Pfeils III in 2,
4: ein stabförmiges Filterelement in räumlicher Darstellung mit Bohrungen und Nuten in der Außenmantelfläche,
5: die Ansicht in Richtung des Pfeils V in 4,
6: den Schnittverlauf VI-VI aus 5,
7: ein bogenförmiges Filterelement in perspektivischer Ansicht,
8: ein Filterelement in einer Ringform,
9: ein Filterelement als in sich geschlossener Ring,
10: den Schnittverlauf X-X aus 9,
11: ein ringförmiges, in sich geschlossenes Filterelement mit Kanälen in seiner Außenmantelfläche,
12: den Schnittverlauf XII-XII aus 11,
13: ein in sich geschlossenes, ringförmiges Filterelement mit Bohrungen sowie Kanälen in der Außenmantelfläche,
14: den Schnittverlauf XIV-XIV aus 13,
15: ein ringförmiges, in sich geschlossenes Filterelement mit Bohrungen,
16: den Schnittverlauf XVI-XVI aus 15,
17: ein ringförmiges, in sich geschlossenes Filterelement mit Kanälen am Innenumfang und am Außenumfang seiner Mantelfläche,
18: den Schnittverlauf XVIII-XVIII aus 17,
19: ein in sich geschlossenes, ringförmiges Filterelement mit Bohrungen,
20: den Schnittverlauf XX-XX aus 19,
21: ein in sich geschlossenes, ringförmiges Filterelement mit Kanälen am
Innenumfang und am Außenumfang seiner Mantelfläche sowie mit Bohrungen,
22: den Schnittverlauf XXII-XXII aus 21,
23: einen Schnittverlauf durch mehrere, beabstandet nebeneinander angeordnete stabförmige Filterelemente,
24: einen Schnittverlauf durch mehrere stabförmige Filterelemente, die ohne Abstand zueinander angeordnet sind,
25: eine Anordnung mehrerer in sich geschlossener, ringförmiger Filterelemente mit einem Abstand zueinander,
26: eine Anordnung mehrerer in sich geschlossener ringförmiger Filterelemente ohne einen Abstand zwischen den Filterelementen jedoch mit Kanälen in ihrer Außenmantelfläche,
27: mehrere ineinander geschachtelt angeordnete ringförmige Filterelemente mit einem Abstand zwischen den Filterelementen,
28: mehrere ineinander geschachtelt angeordnete ringförmig geschlossene Filterelemente mit Bohrungen und Nuten an ihren Mantelflächen,
29: eine in einem Rahmen angeordnete Zusammenstellung mehrerer stabförmiger Filterelemente,
30: ein spiralförmiges Filterelement, und
31: ein spiralförmiges Filterelement mit Kanälen in der Mantelfläche.
In den 1 bis 22 sind zunächst verschiedene Ausführungsvarianten erfindungsgemäßer Filterelemente zum Teil in perspektivischer oder geschnittener Ansicht gezeigt. In den sich anschließenden 23 bis 31 werden diese Filterelemente anhand einiger Beispiele in verschiedenen Filtern dargestellt. Die 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 17, 18, 24, 25, 26, 27, 29, 30 und 31 betreffen Lösungen, die so oder ähnlich aus dem Stand der Technik bekannt sind.
In der 1 ist ein einzelnes, stabförmiges Filterelement 1 in räumlicher Darstellung gezeigt. Der Filter setzt sich gemäß einer ersten Ausführungsvariante aus mehreren dieser Einzelfilterelemente zusammen, die in einer das zu filternde Medium durch Abstände oder Zwischenräume zwischen den Filterelementen hindurch lassenden Weise angeordnet sind.
Eine andere Ausführungsvariante eines stabförmigen Filterelementes für den Einsatz in einem Filter ist in der 2 dargestellt. Hier weist das ursprünglich im Querschnitt kreisrund ausgeführte, stabförmige Filterelement 1 an seinen Enden jeweils Abflachungen auf, die ein Profil 8 beziehungsweise 9 bilden. Mittels dieser Profile 8, 9 wird das stabförmige Filterelement 1 in einem Rahmen, der in der 2 nicht dargestellt ist, aufgenommen. Durch die Profilierung der Enden des Filterelementes 1 wird eine gerichtete Aufnahme des Filterelementes 1 in dem Rahmen ermöglicht. Seitlich an der Außenmantelfläche des Filterelementes 1 sind Kanäle 6 eingebracht, die hier als Nuten ausgeführt worden sind. Das in 2 dargestellte Filterelement 1 ist ein Bestandteil einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Filterelemente, die insgesamt einen Filter bilden. Die Kanäle 6 stellen zumindest einen Teil der Filterdurchgangsfläche dar.
Die Ansicht in Richtung des Pfeils III in 2 ist der Darstellung der 3 entnehmbar. Darin ist die Struktur und Ausprägung der Kanäle 6, welche als in die Außenmantelfläche des Filterelementes 1 eingebrachte Nuten ausgebildet sind, zu erkennen. Die Endbereiche des Filterelementes 1 sind durch die Profile 8 und 9 gebildet.
Eine Ausführungsvariante eines einzelnen Filterelementes 1 für ein erfindungsgemäßes Filter ist in der 4 zu sehen. Auch dieses Filterelement 1 weist eine im Querschnitt runde Kontur auf, wobei die Enden abgeflacht sind und somit Profile 8 und 9 bilden. Diese können, wie zuvor bereits ausgeführt, in einen Rahmen eingesetzt werden. Die Besonderheit des Filterelementes 1 nach der 4 besteht darin, dass dieses über Kanäle 6 und 7 verfügt. Die Kanäle 6 und 7 unterscheiden sich darin, dass die Kanäle 6 als in die Außenmantelfläche des Filterelementes 1 eingebrachten Nuten ausgeführt sind und die Kanäle 7 in den Grundkörper des Filterelementes 1 eingearbeitete Bohrungen oder Ausnehmungen darstellen. Diese Bohrungen beziehungsweise Ausnehmung 7 durchdringen das Filterelement 1 vollständig, so dass die Kanäle 6 und 7 zusammen zumindest einen Teil der späteren Filterdurchgangsfläche bilden.
In der 5 ist die Ansicht in Richtung des Pfeils V aus 4 dargestellt. Hieraus gehen in anschaulicher Weise die als Bohrungen ausgeführten Kanäle 7, welche das Filterelement 1 vollständig durchdringen, sowie die in die Außenmantelfläche eingearbeiteten nutförmigen Kanäle 6 hervor.
Der Schnittverlauf VI-VI in 5 wird in der 6 gezeigt. Darin sind die das Filterelement 1 vollständig durchdringenden Bohrungen 7 zu erkennen. Ebenso lässt sich die Gestaltung der in die Außenmantelfläche eingebrachten nutförmigen Kanäle 6 ersehen.
In der 7 ist ein bogenförmiges Filterelement 1 eines Filters dargestellt. Dieses aus einem stabförmigen Teil hergestellte Filterelement 1 bildet zusammen mit weiteren derartig ausgeführten Filterelementen die Filterfläche.
Eine andere Ausführungsform eines Filterelementes 1 zur Bildung eines Filters wird in der 8 gezeigt. Hier ist ein ringförmig ausgeführtes Filterelement 1 zu erkennen, welches einen Öffnungsspalt 10 aufweist. Dieses Filterelement kann aus einem ursprünglich stabförmigen Bauteil hergestellt werden. Der Öffnungsspalt 10 gestattet eine gerichtete Einbaulage im Filter. Bei der Zusammenfügung mehrerer derartiger Filterelemente 1, die einen Öffnungsspalt 10 aufweisen, ist darauf zu achten, dass keine Überdeckung der Öffnungsspalte 10 gegeben ist. Andererseits kann bei Verwendung derartiger ringförmig ausgeführter Filterelemente 1 mit einem Öffnungsspalt 10 der Öffnungsspalt 10 zur gleichsinnigen, gerichteten Montage der Filterelemente genutzt werden, indem beispielsweise in den Öffnungsspalt 10 ein Justierelement eingreift. Dieses kann Bestandteil einer die einzelnen Filterelemente aufnehmenden Vorrichtung sein. Somit lassen sich derartige Filterelemente vorteilhaft in Rotorfiltersystemen einsetzen.
Eine andere Ausführungsvariante eines Filterelementes 1 geht aus der 9 hervor. Hier ist ein in sich geschlossenes, kreisringförmiges Filterelement 1 dargestellt. Der Querschnitt X-X der 9 ist in der 10 wiedergegeben. Daraus wird ersichtlich, dass es sich hierbei um einen homogenen, nicht von Kanälen durchsetzten massiven Grundkörper handelt.
Eine weitere Ausführungsvariante eines Filterelementes 1 zeigt die 11. Hier verfügt das Filterelement über diverse, in seiner Mantelfläche eingebrachte Kanäle 6, die als nutförmige Vertiefungen ausgeführt sind. Zur besseren Veranschaulichung der Ausführung in 11 zeigt der Schnittverlauf XII-XII, der der Darstellung in 12 entspricht, den Aufbau dieses Filterelementes 1 gemäß 11. Die in die Außenmantelfläche des Filterelementes 1 eingebrachten Kanäle 6 bilden dabei zumindest einen Teil der Filterdurchgangsfläche.
Die 13 stellt eine weitere Ausgestaltung eines Filterelementes 1 dar. Dieses als Kreisringform ausgeführte Filterelement 1 verfügt neben den Kanälen 6 in seiner Außenmantelfläche auch über Bohrungen 7, die das Filterelement durchdringen.
Die 14 zeigt zur besseren Veranschaulichung den Schnittverlauf XIV-XIV aus 13, aus der sowohl die das Filterelement 1 durchdringenden Bohrungen 7 als auch die in seine Außenmantelfläche eingebrachten Nuten 6 entnehmbar sind.
Neben den bislang beschriebenen Varianten ringförmiger Filterelemente stellt die 15 eine weitere Ausführungsform dar. Hier ist das in sich geschlossene kreisringförmige Filterelement 1 lediglich mit als Bohrungen 7 ausgeführten Kanälen ausgestattet, die das Filterelement 1 vollständig durchdringen.
In der 16 ist der Schnittverlauf XVI-XVI aus 15 erkennbar, der den Verlauf dieser Kanäle 7 innerhalb des Filterelementes 1 zeigt.
Die 17 veranschaulicht ferner ein kreisringförmig ausgeführtes Filterelement 1 mit Kanälen 6, die im vorliegenden Fall in die Mantelfläche am Innen- und am Außenumfang des Filterelementes 1 eingebracht sind.
Wie die 18, die dem Schnittverlauf XVIII-XVIII aus 17 entspricht, anschaulich zeigt, verlaufen diese nutförmigen Kanäle 6 des Filterelementes 1 über den gesamten Querschnitt.
Eine weitere Ausführungsvariante geht aus der 19 hervor. Hier weist das als Kreisring ausgeführte Filterelement 1 keine Ausnehmungen in der Außenmantelfläche auf, sondern es verfügt lediglich über Kanäle 7, die als Bohrungen das Filterelement 1 vollständig durchdringen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Bohrungen jeweils paarweise angeordnet und verlaufen um den gesamten Umfang des Filterelementes 1 herum.
In der 20 ist der in 19 eingezeichnete Schnittverlauf XX-XX zu sehen.
Die 21 stellt eine Kombination aus verschiedenen zuvor bereits beschriebenen Ausführungen eines Filterelementes 1 dar. Darin ist das kreisringförmig ausgeführte Filterelement 1 mit Kanälen 6 an seiner Außenmantelfläche versehen, die als nutförmige Vertiefungen am Innen- und am Außenumfang vorhanden sind. Ferner verfügt das Filterelement 1 über Bohrungen 7.
Der 22 ist der Schnittverlauf XXII-XXII der 21 entnehmbar.
Die 23 stellt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Filter dar. Dieser weist mehrere mit äquidistantem Abstand und in diesem Fall parallel zueinander angeordnete stabförmige Filterelemente 1, 2, 3 und 4 auf. Zwischen den Filterelementen 1 bis 4 ist jeweils ein konstanter Abstand 11 vorhanden. Die Filterelemente 1 bis 4 sind vorliegend als stabförmige, im Querschnitt kreisförmig ausgeführte Filterelemente gestaltet. Sie verfügen über Kanäle 7, in Form von Bohrungen, die die Filterelemente 1 bis 4 durchdringen. Bei dem in 23 gezeigten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Filters wird folglich die Gesamtfilterdurchgangsfläche durch die Summe der Abstände 11 und der Bohrungen 7 gebildet.
Eine hiervon abweichende Anordnung stabförmiger Filterelemente 1 bis 4 zeigt die Darstellung in 24. Diese stabförmigen und parallel zueinander verlaufenden Filterelemente 1, 2, 3 und 4 liegen mit ihrer Außenmantelfläche unmittelbar aneinander an. Die Filterdurchgangsfläche wird bei dieser Ausführungsvariante durch die in die Außenmantelfläche der Filterelemente 1 bis 4 eingebrachten Kanäle 6 gebildet. Diese als nutförmige Ausnehmungen gestalteten Kanäle 6 sind in der 24 ebenso wie die Filterelemente 1 bis 4 im Schnitt dargestellt.
Eine weitere, sehr vorteilhafte Gestaltung eines Filters stellt die 25 dar. Hier sind mehrere kreisringförmig ausgeführte Filterelemente 1, 2, 3 und 4 koaxial nebeneinander angeordnet. Die einzelnen Filterelemente 1 bis 4 weisen dabei einen gleichen Durchmesser auf. Die Filterdurchgangsfläche, welche ein Maß für das zu filternde Medium darstellt, wird durch die zwischen den Filterelementen 1 bis 4 gebildeten Abstände 11 erzeugt. Dabei erfolgt die Durchströmung des Filters in Richtung des Durchmessers der kreisringförmig ausgeführten Filterelemente 1 bis 4.
Eine Abwandlung der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante eines Filters ist in 26 gezeigt. Hierbei sind die Filterelemente 1, 2, 3 und 4 ohne den im Zusammenhang mit der 25 erwähnten Abstand angeordnet. Das bedeutet, die Filterelemente 1 bis 4 liegen mit ihren Außenmantelflächen unmittelbar aneinander an. Ihre Anordnung erfolgt wiederum koaxial nebeneinander und sie weisen, wie bereits bei dem Beispiel in 25 beschrieben, jeweils einen gleichen Durchmesser auf. Der Unterschied zu der Darstellung in 25 besteht hierbei jedoch darin, dass in die Mantelfläche der kreisringförmig aufgeführten Filterelemente 1 bis 4 jeweils nutförmige Kanäle 6 eingebracht sind. Die Summe der nutförmigen Kanäle 6 bildet damit die gesamte Filterdurchgangsfläche, wobei eine Durchströmung mit dem zu filternden Medium in Richtung des Durchmessers der kreisringförmigen Filterelemente 1 bis 4 erfolgt.
Die 27 zeigt eine weitere Anordnungsmöglichkeit der Filterelemente für ein Filter. Die Filterelemente 1, 2 und 3 weisen bei dieser Ausführungsvariante eine geschlossene, kreisringförmige Gestalt auf. Die Besonderheit bei diesem Filter besteht nun darin, dass mehrere Ringe konzentrisch ineinander geschachtelt angeordnet sind. Somit wird die senkrecht zum Durchmesser durchströmte Filterfläche gebildet. Die freie Filterdurchgangsfläche entsteht durch die Abstände 11 zwischen den Außenmantelflächen der einzelnen Filterelemente 1 bis 3. Dabei ist jeweils ein mit einem kleineren Durchmesser aufgenommenes Filterelement (beispielsweise 3) von einem mit einem größeren Durchmesser ausgestatteten Filterelement (beispielsweise 2) aufgenommen.
Eine Abwandlung der in Zusammenhang mit 27 beschriebenen Ausführung eines Filters ist in 28 gezeigt. Auch hierbei sind mehrere Filterelemente 1, 2, 3 und 4 ineinander geschachtelt angeordnet. Die kreisringförmigen Filterelemente 1 bis 4 weisen einen gemeinsamen Mittelpunkt auf. Ihre Anordnung ist folglich konzentrisch. Die Besonderheit der in 28 gezeigten Variante eines Filters besteht nun darin, dass die Filterelemente 1 bis 4 sowohl an ihrem Innen- wie auch an ihrem Außenumfang der Mantelfläche nutförmige Kanäle 6 und zusätzlich die Filterelemente 1 bis 4 durchdringende, als Bohrungen ausgeführte Kanäle 7 aufweisen. Die Filterdurchgangsfläche eines derartigen Filters wird somit aus der Summe der Kanäle 6 und 7 gebildet.
Eine mögliche Anordnung für Filterelemente in Stabform ist in der 29 gezeigt. Die stabförmigen Filterelemente 1, 2, 3 und 4 sind dabei in einem gemeinsamen Rahmen 5 aufgenommen, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als ebener Rahmen gestaltet ist. In Abweichung hierzu könnte, je nach baulichen Anforderungen, dieser Rahmen selbstverständlich auch eine bogenförmige Kontur einnehmen. Zwischen den stabförmigen Filterelementen 1 bis 4 befinden sich Abstände 11, welche in ihrer Summe die gesamte freie Filterdurchgangsfläche bilden.
In der 30 ist ein sehr einfacher und kostengünstig erzeugbarer Filter dargestellt, welcher aus einem einstückigen Filterelement 1 besteht, das spiralförmig gebogen ist. Durch diese Spiralform verfügt das Filterelement 1 über mehrere Windungen, die jeweils äquidistante Abstände 11 zueinander aufweisen, wobei durch den gebildeten Abstand 11 die Filterdurchgangsfläche entsteht. Eine Durchströmung dieses spiralförmig ausgeführten Filterelementes 1 erfolgt in Richtung des Durchmessers des Filterelementes 1.
In Abwandlung zu 30 stellt die Darstellung in 31 ein spiralförmig gestaltetes Filterelement 1 dar, bei dem die einzelnen Windungen unmittelbar aneinander anliegen. Die Besonderheit besteht darin, dass in das Filterelement 1 mehrere als Nuten 6 ausgeführte Kanäle eingebracht sind, die die freie Filterdurchgangsfläche bilden.

Claims

Filter zur Filterung flüssiger Medien, mit mindestens einem Filterelement (1, 2, 3, 4), wobei jedes Filterelement (1, 2, 3, 4) eine Stabform aufweist und die Filterelemente (1, 2, 3, 4) äquidistant zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes einzelne Filterelement (1, 2, 3, 4) Kanäle (6, 7) aufweist, die die Filterdurchgangsfläche bilden, wobei diese Kanäle (6, 7) die Filterelemente (1, 2, 3, 4) durchdringende Bohrungen (7) sind.
Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Filterelemente (1, 2, 3, 4) in einer Ebene oder entlang wenigstens eines Bogens angeordnet sind und in Richtung senkrecht zu ihrer Längserstreckung die von dem zu filternden Medium durchströmte Filterfläche bilden.
Filter nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (1, 2, 3, 4) parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.
Filter nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes stabförmige Filterelement (1, 2, 3, 4) in einem Rahmen (5) aufgenommen ist.
Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Rahmen (5) aufgenommenen Enden der stabförmigen Filterelemente (1, 2, 3, 4) profiliert sind oder Markierungen aufweisen.
Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der stabförmigen Filterelemente (1, 2, 3, 4) einen viereckigen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.
Filter zur Filterung flüssiger Medien, mit mindestens einem Filterelement, bei dem die Filterelemente (1, 2, 3, 4) eine Ringform aufweisen, bei der mehrere Ringe konzentrisch ineinander geschachtelt angeordnet sind und so die senkrecht zum Durchmesser durchströmte Filterfläche bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser eines äußeren Ringes jeweils größer oder gleich dem Außendurchmesser des von ihm umschlossenen, inneren Ringes ist und jedes einzelne Filterelement (1, 2, 3, 4) Kanäle (6, 7) aufweist, die die Filterdurchgangsfläche bilden, wobei diese Kanäle (6, 7) die Filterelemente (1, 2, 3, 4) durchdringende Bohrungen oder Ausnehmungen (7) sind.
Filter zur Filterung flüssiger Medien, mit mindestens einem Filterelement, dadurch gekennzeichnet, dass das einstöckige Filterelement (1) spiralförmig ausgebildet ist, wobei die Windungen des Filterelementes (1) mit äquidistantem Abstand (11) zueinander verlaufend ausgeführt sind und das Filterelement (1) Kanäle (6, 7) aufweist, sodass die Filterdurchgangsfläche durch den zwischen den Windungen vorhandenen Abstand (11) und die Kanäle (6, 7) gebildet ist, wobei diese Kanäle (6, 7) die Filterelemente (1) durchdringende Bohrungen oder Ausnehmungen sind.
Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (1) aus einem gewickelten Endlosdraht erzeugt ist.
Filter zur Filterung flüssiger Medien, mit mindestens einem Filterelement, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (1, 2, 3, 4) eine Ringform aufweisen, wobei mehrere koaxial nebeneinander angeordnete Ringe gleichen Durchmessers die in Richtung des Durchmessers durchströmte Filterfläche bilden und jedes einzelne Filterelement (1, 2, 3, 4) Kanäle (6, 7) aufweist, die zumindest einen Teil der Filterdurchgangsfläche bilden, wobei diese Kanäle (6, 7) die Filterelemente (1, 2, 3, 4) durchdringende Bohrungen oder Ausnehmungen (7) sind.
Filter nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (1, 2, 3, 4) einen konstanten Abstand (11) zueinander aufweisen.
Filter nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Filterelement (1, 2, 3, 4) einen runden, dreieckigen oder polygonalen Querschnitt aufweist.
Filter nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Filterelemente (1, 2, 3, 4) ein starres Material mit geringer Eigenelastizität ist.
Filter nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (1, 2, 3, 4) zueinander ausgerichtet in eine geeignete Aufnahme oder in einen Rahmen (5) eingesetzt sind.
Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (1, 2, 3, 4) und/oder die Aufnahme oder der Rahmen (5) jeweils korrespondierende Markierungen für den ausgerichteten Zusammenbau aufweisen.