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Die Erfindung bezieht sich auf einen Filterkopf eines Filters zum Abscheiden von Fremdstoffen aus einem Gasstrom, mit
- – einer kopfseitigen Deckelfläche mit etwa kreisförmigem Querschnitt,
- – einem Gasstromeinlass, der in einer Seitenwandöffnung einer umlaufenden, sich an die Deckelfläche anschließenden und sich in Richtung des Filtergehäuses erstreckenden Seitenwand mündet,
- – einem Rohrabschnitt, der sich in Richtung eines Filtergehäuses erstreckt.
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Filter zum Abscheiden von Stoffen aus einem Gasstrom sind seit langem bekannt und werden vielfach eingesetzt. Beispielsweise werden zur Erzeugung von Druckluft Verdichter eingesetzt, die Luft aus der Umgebung verdichten. Durch Schmutz und Feuchtigkeit der aus der Umgebung angesaugten Luft sowie Substanzen, die durch den Verdichter selbst eingebracht werden, ist die Druckluft niemals rein, sondern weist stets Schmutzpartikel auf.
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Verunreinigungen bzw. Schmutzpartikel führen zu unerwünschten Folgen wie Korrosion, Verstopfung oder Verschleiß in den nachfolgenden Rohrleitungen und Funktionselemente. Wird die Druckluft im Medizinbereich oder bei Atemluft- oder Lebensmittelsystemen eingesetzt, können sogar Keime und Gerüche unzulässig sein und müssen durch den Filter wirksam zurückgehalten werden.
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Die Aufbereitung der Druckluft auf eine gewünschte Reinheit ist deshalb in vielen Bereichen zwingend erforderlich. Zu diesem Zweck sind beispielsweise Druckluftfilter üblich, die dazu dienen, feinere Verunreinigungen, wie Aerosole aus dem Druckluftstrom zu trennen. Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für Filterköpfe derartiger Druckluftfilter, sie ist aber nicht auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt.
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Derartige Druckluft- oder Druckgasfilter weisen in der Regel einen auf einem Filtergehäuse aufgesetzten Filterkopf auf. Im Innern des Filterkopfes ist ein Rohrabschnitt ausgebildet, der in ein Filterelement hineinragt, dass innerhalb des Filtergehäuses angeordnet ist. Der Rohrabschnitt geht in einen Einlasskanal über, der sich durch den Filterkopf erstreckt und einen Gasstromeinlass ausbildet. Der Gasstrom wird durch den Gasstromeinlass und den Einlasskanal bzw. den Rohrabschnitt in das Filterelement geleitet. Das Filterelement ist als Hohlzylinder mit einem Boden aufgebaut, wobei die Zylinderwand aus einem Filtermaterial gefertigt ist. Der Gasstrom wird durch das Filtermaterial hindurch in einen Ringraum geleitet, der zwischen dem Filterelement und dem Filtergehäuse angeordnet ist, und gelangt von dort zu einem Gasstromauslass, der in der beschriebenen Ausführungsvariante ebenfalls im Filterkopf angeordnet ist.
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Aufgrund fester Schmutzpartikel, die das Druckgas mitführt, verstopft sich das Filterelement und muss daher gelegentlich ausgetauscht werden.
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Unterschiedliche Leistungsstufen, also Druckgasvolumenströme, werden durch Anpassung der Filterflächen mittels Variation der Durchmesser und Längen der Filterelemente und Gehäuse realisiert.
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Das Filtermaterial ist meist aus einem Faservlies gebildet, bei sogenannten Tiefenfiltern oftmals aus einem Glasfaservlies. Feinste Flüssigkeitströpfchen lagern sich aufgrund verschiedener Effekte im Filtermaterial ab, koagulieren und fließen nach unten zur Ableitung aus dem Filtergehäuse. Feste Schmutzpartikel verbleiben im Filtermaterial.
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Solcher Druckluft- oder Druckgasfilter ist beispielsweise aus der
WO 99/30799 und der
DE 100 52 524 A1 bekannt.
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Um eine optimale Funktion des Filters zu gewährleisten, ist eine gleichmäßige Durchströmung des Filtermaterials mit optimaler Geschwindigkeit notwendig. Zusätzlich ist angestrebt, dass die Gehäuse aus wirtschaftlichen Gründen möglichst klein in Durchmesser und Länge sind.
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Es sind verschiedene Filter bekannt, bei denen der Filterkopf und auch das Filterelement insbesondere auf eine optimierte Strömung hin ausgelegt sind, um die Leistungsfähigkeit des Filters zu erhöhen.
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Beispielsweise ist in der
EP 17 993 24 B1 Filterelement beschrieben, bei dem der Gasstrom mithilfe von zusätzlichen Leitelementen im Filterkopf und im Filterelement hinsichtlich seiner Strömung optimiert ist. Derartige Leitelemente sind relativ aufwändig zu fertigen und führen darüber hinaus auch zu einer Querschnittsverengung. Hinzu kommt, dass die Leitelemente nicht variabel und je nach Strömungsgeschwindigkeiten und Volumenstrom nicht immer optimal geeignet sind.
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Aus der
US 2010/0043637 A1 ist eine Filteranordnung bekannt, bei der der Gasstrom über einen Einlass in den Filterkopf ein- und durch die hornförmige Gestaltung des Filterkopfes in den Filter umgeleitet wird. Die Umleitung erfolgt dabei mehr oder weniger im rechten Winkel. Der umlaufende Flansch bewirkt dabei, dass die seitlichen Bereiche des eingeleiteten Gasstroms eine aufwärts gerichtete Komponente erfahren, was zu zusätzlichen Turbulenzen führt.
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Aus der
US 2005/0252848 A1 ist ein Filterelement bekannt, bei dem eine Flüssigkeit von einer horizontalen Strömung in eine vertikal abwärts gerichtete Strömung umgeleitet wird. Auch hier erfolgt eine Umleitung mehr oder weniger im rechten Winkel. Die Flüssigkeit trifft dabei auf eine von zwei zylindrischen Flächen der Abschlusskappe des Filterelements, was zu zusätzlichen Verwirbelungen führt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Filterkopf eines Filters derart zu gestalten, dass die Leistungsfähigkeit des Filters steigt. Der Filterkopf soll dabei möglichst einfach und robust aufgebaut und die Herstellung soll ebenfalls kostengünstig möglich sein.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Filterkopf nach Anspruch 1.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Entwicklungen nach dem Stand der Technik im Wesentlichen mit zwei Nachteilen verbunden sind. Zum einen entstehen in der Umlenkung in der Zuführung der Druckluft oder des Druckgases aufgrund der Geometrien relativ hohe Geschwindigkeiten. Beispielsweise kommt es zu Geschwindigkeiten von etwa 20 m/s und mehr, was bei üblichen Leitungsgeschwindigkeiten von etwa 10 m/s schon auf erhebliche Druckverluste hindeutet.
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Zum anderen sind insbesondere die Innendurchmesser der Filter nicht an die Leistungsstufen angepasst, was zu variierenden Axialgeschwindigkeiten im Filterelement führt. Beispielsweise sind Bauarten bekannt, bei denen ein Nenndurchmesser mit verschiedenen Längen Leistungen von 35 bis 100 m3/Std. abdeckt. Die Axialgeschwindigkeit variiert also etwa um den Faktor 3.
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Die Folge sind erhebliche Turbulenzen im Filterkopf des Filterelements mit Auswirkung auf die Radialgeschwindigkeit und die Ausnutzung der Filterflächen.
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Die wesentliche Erkenntnis der Erfindung besteht nun darin, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn die Gasstromführung im Filterkopf den eintretenden Gasstrom in eine Zirkularströmung versetzt und dieser dann spiralförmig in das Filterelement eingeleitet wird. Der erfindungsgemäße Filterkopf weist somit keine scharfe, druckverlusterzeugende Umlenkung für den eintretenden Gasstrom auf. Der eintretende Gasstrom wird dadurch, dass er innerhalb des Gasstromkanals bogen- bzw. kreisförmig geführt und letztendlich in das Fenster des Rohrabschnitts hineingeleitet wird, in Rotation versetzt. Der Gasstromkanal führt also den Gasstrom schneckenförmig in den Rohrabschnitt hinein, so dass dieser zirkulierend entlang der Innenseite des Filterelements und nicht mit einer Axialströmung in dieses hineinströmt. Es entstehen somit keine oder kaum Turbulenzen im Bereich des Gasstromeinlasses bzw. Filterkopfs, weder durch eine Erweiterung des Durchmessers, noch durch eine scharfe Umlenkung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.
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Erfindungsgemäß wird die Strömungsgeschwindigkeit ganz wesentlich durch die Form und Größe des Fensters bestimmt, durch das der Gasstrom in den Rohrabschnitt hineingeleitet wird. Es ist also möglich, durch Anpassung des Fensters ein und denselben Filterkopf an Filter mit unterschiedlichen Leistungsstufen anzupassen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Gasstromkanal oder auch nur das Fenster als austauschbares Einzelteil ausgestaltet, wodurch eine schnelle und einfache Anpassung möglich ist.
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Vorteilhafterweise ist der Filterkopf lösbar mit dem Filtergehäuse verbunden und weist eine Form und Abmessungen auf, die mit konventionellen Filtergehäusen aus dem Stand der Technik kompatibel sind. Hierdurch ist es möglich, zum einen schon gefertigte Filter durch Austausch des konventionellen Filterkopfs gegen den erfindungsgemäßen Filterkopf zu verbessern, zum anderen kann die Fertigung für das Filtergehäuse und weiterer Komponenten, wie beispielsweise das Filterelement unverändert beibehalten werden. Wesentlich ist, dass der Filterkopf und das Filtergehäuse gegeneinander abgedichtet sind und der Rohrabschnitt derart mit dem innenliegenden Filterelement in Kontakt kommt oder zusammenwirkt, dass der eintretende Gasstrom zirkulierend in das Filterelement hineingeleitet wird.
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Aufgrund der verbesserten Strömung ist es auch möglich, einen erfindungsgemäßen Filterkopf mit einem kleinem dimensionierten Filter bzw. Filtergehäuse zu verwenden, ohne dabei Leistungseinbußen hinnehmen zu müssen.
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Durch die Zirkularbewegung des Gasstroms an der Innenseite des Filterelements wird außerdem eine reinigende Wirkung erzielt. Bei der üblichen axialen Durchströmung findet an der Oberfläche des Filterelements praktisch ausschließlich eine radiale Fließrichtung aufgrund der das Filtermaterial durchströmenden Gasstromanteile statt. Durch die Zirkularströmung jedoch wird die Innenwand des Filterelements zusätzlich mit einer spiralförmig nach unten gerichteten Strömungsrichtung überströmt. Damit ist es möglich, dass von dem Gasstrom mitgeführte Schmutzpartikel, die sich im Inneren festsetzen, ausgespült und nach unten befördert werden. Erfindungsgemäß kann im Bodenbereich des Filters eine Aufnahmetasche vorgesehen sein, in denen sich die Schmutzpartikel sammeln. Auch hierdurch wird die Standzeit des Filters wesentlich erhöht.
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Die Seitenwandöffnung ist erfindungsgemäß im Verhältnis zum Fenster in Umfangsrichtung des Filters bzw. des Filterkopfes versetzt angeordnet. Der Gasstrom umströmt also den Rohrabschnitt an seiner Außenseite, bevor er in das Fenster eintritt. Erfindungsgemäß beträgt der Versatz der Seitenwandöffnung und des Fensters etwa 60° bis 120°, vorzugsweise 90°. Es hat sich aber gezeigt, dass auch ein Versatz von bis zu 360° möglich ist, je nach Gegebenheiten bzw. Leistungsanforderungen. Wesentlich ist, dass der Versatz ausreichen muss, um den Gasstrom aufgrund des bogen- oder kreisförmigen Gasstromkanals in eine Zirkularbewegung zu versetzen.
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Der Gasstromkanal muss gegenüber dem Ringraum zwischen dem Filterelement und dem Filtergehäuse abgedichtet sein, damit der in Richtung des Gasstromauslass strömende Gasstrom, der zuvor aus dem Filterelement ausgetreten ist, nicht mit dem ungefilterten Gasstrom in Kontakt kommt.
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Erfindungsgemäß kann zur Abdichtung des ungefilterten Gasstroms gegenüber dem gefilterten Gasstrom eine in etwa quer zur Längsrichtung des Filtergehäuses bzw. des Filterelementes erstreckende Zwischenwand vorgesehen sein, die den gesamten Ringraum zwischen Filterelement und Filtergehäuse abdichtet. Vorzugsweise ist der Gasstromauslass im Bereich des Filterkopfs vorgesehen und befindet sich in etwa der gleichen Ebene wie der Gasstromeinlass. Bei dieser Konstellation ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zwischenwand nicht quer, also rechtwinklig zu einer entlang der Längsachse des Filterelements bzw. Filtergehäuses verlaufenden Längsachse X-X gestellt ist, sondern schräg in Richtung des Gasstromauslasses angeordnet ist. Hierdurch wird der austretende Gasstrom zusätzlich geleitet und der Strömungswiderstand zusätzlich verringert.
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Der Filterkopf kann integraler Bestandteil eines Filters, also beispielsweise einstückig mit dem Filtergehäuse gefertigt sein, alternativ kann der Filterkopf aber auch als lösbares Austauschelement ausgeführt sein.
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Der Gasstromauslass kann erfindungsgemäß im Filterkopf, aber auch im Filtergehäuse angeordnet sein.
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Um den Filter und den Filterkopf zu reinigen, wird regelmäßig ein Rückspülgasstrom in umgekehrter Durchflussrichtung durch den Filter geleitet. Erfindungsgemäß kann ein Rückspülelement vorgesehen sein, dass in Strömungsrichtung dann hinter dem Gasstromauslass angeordnet ist und den Rückspülgasstrom Zirkulation versetzt. Hierdurch wird der Rückspülgasstrom entlang der Innenwand des Filtergehäuses und anschließend mit Drehimpuls in das Filterelement geleitet. Dadurch wird erreicht, dass Staubpartikel und Flüssigkeit effektiv vor Filtergehäuse dem Filterelement getrennt werden. Das Rückspülelement kann als integrales Bauteil ausgeführt sein, es kann aber auch als lösbares Zusatzbauteil nur dann in den Filterkörper eingesetzt werden, wenn dieser rückgespült wird.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert die nur beispielhaft zu verstehen sind und die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränken sollen. Es zeigen:
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1: einen Filter nach dem Stand der Technik im Schnitt mit eingezeichneten Strömungswegen,
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2: eine Ausschnittvergrößerung aus 1 mit eingezeichneten Turbulenzen in den Strömungswegen,
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3: eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Filterkopfs mit einem Filter in perspektivischer Darstellung im Schnitt,
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4: einen Querschnitt des Filterkopfs mit Filter gemäß 3 im Schnitt mit eingezeichneten Strömungswegen,
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5: einen Querschnitt des Filterkopfs aus den 3 und 4 von oben im Schnitt,
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6: eine zweite Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Filterkopfs mit Filter im Schnitt mit eingezeichneten Strömungswegen,
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7: einen Querschnitt eines Filterkopfs entsprechend der 3 und 4 von oben im Schnitt mit einem zusätzlichen Rückspülelement,
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8: einen Längsschnitt des Filters mit Filterkopf gemäß 7.
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Anhand der 1 und 2 wird zunächst nochmals der Stand der Technik verdeutlicht, um anschließend die erfindungswesentlichen Merkmale besser erläutern zu können.
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Gezeigt ist ein Filter 20 mit einem Filtergehäuse 22, in dem ein Filterelement 24 angeordnet ist. Im gezeigten Beispiel ragt ein Filterkopf 26 mit seiner Seitenwand 28 in das Filtergehäuse 22 hinein und ist gegen dieses mit Hilfe eines geeigneten Dichtungselements 30, beispielsweise einem O-Ring, gegen das Filtergehäuse 22 abgedichtet. Der Filter 20 und das Filtergehäuse 22 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf. Der Filterkopf 26 weist eine kopfseitige Deckelfläche 25 mit etwa kreisförmigem Querschnitt auf.
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Der Filterkopf 26 weist weiterhin einen Rohrabschnitt 32 auf, der in das Filterelement 24 hineinragt und ebenfalls über ein Dichtungselement 30 gegenüber dem Filterelement 24 abgedichtet ist. Ein Gasstromeinlass 34 des Filterkopfs 26 geht über einen quer zur Längsachse X-X verlaufenden Einlasskanal 36 in den 90° versetzten Rohrabschnitt 32 über.
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Weiterhin weist der Filterkopf 26 einen Gasstromauslass 38 auf, der im gezeigten Beispiel dem Gasstromeinlass 34 diametral gegenüberliegend angeordnet ist.
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Das Filterelement 24 ist als Hohlzylinder mit einem Boden 40 ausgeführt und weist eine Filterschicht 41, die in der Regel aus einem Faservlies, beispielsweise einem Glasfaservlies gebildet sein kann, auf. Gezeigt ist weiterhin ein zylindrisches Lochblech 42, das der mechanischen Stabilisierung dient. Das Filterelement ist in Richtung des Rohrschnitts 32 durch ein Deckelelement 43 begrenzt. Auf der dem Filterkopf 26 abgewandten Seite des Filtergehäuses 22 ist ein Auslass 44 vorgesehen.
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Die beiden Figuren verdeutlichen weiterhin den Strömungsweg des zu reinigenden und des gereinigten Gases, dargestellt durch Pfeile. Der zu reinigende Gasstrom gelangt durch den Gasstromeinlass 34 und dem Rohrabschnitt 32 in das Filterelement 24 und durchströmt dieses, wobei sich Flüssigkeitströpfchen aufgrund verschiedener Effekte im Filtermaterial sammeln, koagulieren und schließlich nach unten zur Ableitung durch den Auslass 44 aus dem Gehäuse fließen. Der gefilterte Gasstrom dagegen steigt im gezeigten Beispiel parallel zur Längsachse X-X nach oben in Richtung des Filterkopfs 26 auf und wird durch den Gasstromauslass 38 aus dem Filter abgeleitet.
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2 verdeutlicht, warum die Leistungsausbeute derartiger Filter nur unzureichend ist. Erkennbar sind durch Pfeile und Symbole angedeutete Turbulenzen 33, die insbesondere auch durch die relativ starke Umlenkung des Gasstroms um etwa 90° vom Einlasskanal 36 in den Rohrabschnitt 32 hinein begründet sind. Weiterhin ist erkennbar, dass der zu reinigende Gasstrom im Wesentlichen parallel zur Längsachse X-X des Filterelements 24 strömt.
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3 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsvariante des Filterkopfs 26 in perspektivischer Darstellung. Erkennbar ist, dass der Filterkopf 26 in ein Filtergehäuse 22 eingesetzt ist, dass dem üblichen Filtergehäuse 22 nach dem Stand der Technik im Wesentlichen entspricht. Das Filterelement 24, das als Hohlzylinder ausgebildet ist, bleibt unverändert. Dichtungselemente 30 dichten den Filterkopf 26 im Filtergehäuse 22 und am Filterelement 24 ab. Auch dieser Filterkopf 26 weist eine kopfseitige Deckelfläche 25 mit etwa kreisförmigem Querschnitt auf.
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Die wesentliche Neuerung besteht nun darin, dass der Rohrabschnitt 32, der an eine Innenseite 31 des Filterkopfes 26 angeformt ist und sich in Richtung des Filterelements 24 erstreckt, ein Fenster 46 aufweist, durch den der Gasstrom, der durch den Gasstromeinlass 34 in den Filterkopf 26 einströmt, in das Innere des Rohrabschnitts 32 und schließlich in das Filterelement 24 geleitet wird. Letztendlich ist der Gasstromeinlass 34 durch eine Seitenwandöffnung 35 in der Seitenwand 28 gebildet. Er geht in einen Ringraum 48 über, der zwischen der Seitenwand 28 des Filterkopfs 26 und dem Rohrabschnitt 32 ausgebildet ist und als Gasstromkanal dient. Der Ringraum 48 hat einen bogenförmigen Verlauf, der sich im gezeigten Ausführungsbeispiel aus dem kreisrunden Querschnitt des Filterkopfes 26 ergibt.
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Insbesondere die 4 und 5 verdeutlichen, dass der Gasstrom, der durch den Gasstromeinlass 34 in den Filterkopf 26 einströmt, aufgrund des bogenförmigen Verlaufs des Ringraums 48 spiralförmig in das Filterelement 24 eingeleitet wird. Der Ringraum 48 bzw. der Gasstromkanal endet am Fenster 46, zuvor wird der Gasstrom über einen Stirnwandabschnitt 50, also eine seitliche Wand des Gasstromkanals in das Fenster 46 geleitet. Dadurch, dass der Gasstrom einen Rotationsimpuls bekommt, strömt er spiralförmig entlang der Innenseite des Filterelements 24 in Richtung des Bodens 40 des Filterelements 24. Der Gasstrom durchströmt das Lochblech 42 und die Filterschicht 41 und gelangt zum Gasstromauslass 38.
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Ein Vergleich der 4 und 1 zeigt zwar, dass die Filtergehäuse 22 der jeweiligen Filter 20 unterschiedlich ausgeführt ist und somit auch die Filterköpfe 26 jeweils entsprechend angepasst sind, dies ist muss jedoch nicht generell der Fall sein.
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Der bogenförmige Verlauf des Ringraums 48 bzw. Gasstromkanal ergibt sich im gezeigten Ausführungsbeispiel aufgrund des kreisförmigen Querschnitts des Filterkopfs 26. Ein derartiger bogenförmiger Ringraum 48 kann aber auch bei einem Filterkopf mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein.
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5 verdeutlicht, dass bei der erfindungsgemäßen Ausführungsvariante die Seitenwandöffnung 35 und das Fenster 46 in Umfangsrichtung des Filterkopfes 26 bzw. entlang der Seitenwand 28 versetzt zueinander angeordnet sind. Dies ist notwendig, um dem Gasstrom den gewünschten Rotationseffekt zu geben. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Versatz etwa 90°, er kann aber in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeiten und Volumen auch geringer oder größer ausgeführt sein. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Seitenwandöffnung 35 und das Fenster 46 auch in Bezug auf die Längsachse X-X untereinander angeordnet sein können, um in den Gastrom eine Richtungskomponente nach unten einzuleiten. Auch kann sich dann der Ringraum 48 über bis zu 360° erstrecken, also entlang des gesamten Umfangs des Filterkopfs 26. Der Ringraum 48 hätte dabei dann bereits einen spiralförmig nach unten entlang der Längsachse X-X ausgebildeten Verlauf, wobei die Seitenwandöffnung 35 und das Fenster 46 entlang der Längsachse X-X übereinander angeordnet wären.
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6 zeigt eine zweite Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Filterkopfs 26, der eine zusätzliche Trennfläche bzw. Trennwand 52 aufweist, die an den Außenumfang des Rohrabschnitts 32 angeformt ist und das Innere des Filtergehäuses 22 in eine erste Kammer 54, in die das Filterelement 24 hineinragt, und eine zweite Kammer 56, die oberhalb des Filterelements 26 angeordnet ist, unterteilt. Die Trennwand 52 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel gegenüber der Längsachse X-X schräg gestellt angeordnet, wobei der Gasstromeinlass 34 in der ersten Kammer 54 und der Gasstromauslass 38 in der zweiten Kammer 56 angeordnet ist. Durch die Schrägstellung der Trennwand 52 wird das Ausströmen des Gasstroms durch den Gasstromauslass 38 zusätzlich unterstützt.
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7 zeigt einen Querschnitt eines Filterkopfs entsprechend der 3 und 4 von oben im Schnitt. Die eingezeichneten Strömungspfeile verdeutlichen, welchen Weg ein Rückspülgasstrom bei einer Rückspülung des Filterkörpers 26 nimmt. Erkennbar ist ein zusätzliches Rückspülelement 58, dass in Strömungsrichtung hinter dem Gasstromauslass 38 angeordnet ist und den Ringraum 48 verschließt. Das Rückspülelement 58 versetzt den Rückspülgasstrom in eine optimale Zirkularströmung, wodurch der Rückspülgasstrom entlang der Innenseite des Filtergehäuses 22 geleitet wird. Mit diesem Richtungsimpuls strömt der Rückspülgasstrom dann auch in das Filterelement 24 hinein und wird schließlich durch den Gasstromeinlass 34 hinaus geleitet.
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Erfindungsgemäß kann das Rückspülelement 58 kann als fest installiertes Bauteil ausgeführt sein, es ist aber auch eine Ausführung als lösbar einsetzbares Zusatzbauteil möglich, das nur vor dem Rückspülvorgang in den Filterkörper 26 eingesetzt wird. Wesentlich ist auch, dass das Rückspülelement 58 den Ringraum 48 bezogen auf die Längsachse X-X nur im Bereich des Gasstromauslasses 38 versperrt, um dem Rückspülgasstrom den entsprechenden Impuls zu geben. Unterhalb des Rückspülelements 58 muss der Ringraum 48 frei bleiben, damit der Rückspülgasstrom im Filtergehäuse 22 zirkulieren kann (vergleiche 8). Als besonders vorteilhat hat es sich erweisen, wenn sich das Rückspülelement 58 unterhalb des Gasstromauslasses 38 bereichsweise auch in horizontaler Richtung erstreckt (vgl. 8), um sicherzustellen, dass der gesamte Rückspülgasstrom zunächst in horizontaler Ebene abgelenkt wird und nicht zumindest teilweise in vertikaler Richtung (nach unten) strömen kann.
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Deutlich erkennbar ist, dass bei dieser Ausführungsform der Filterkopf 26 als austauschbares Bauteil gefertigt ist. Erfindungsgemäß ist eine Nutzung mit bereits gefertigten Filtergehäusen 22 und Filterelementen 24 nach dem Stand der Technik möglich.
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Die 3 bis 5 zeigen, dass der Gasstromeinlass 34 Teil des Filterkopfs 26, der Gasstromauslass 38 dagegen integraler Bestandteil des Filtergehäuses 22 ist. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der der Filterkopf 26 sowohl den Gasstromeinlass 34, als auch den Gasstromauslass 38 aufweist.
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Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sie umfasst auch weitere Möglichkeiten, die einen Rotationsimpuls auf den Gasstrom bewirken. Beispielsweise kann die Größe des Fensters 46 und beispielsweise die Breite a des Ringraums 48 in Abhängigkeit der Leistung des Filters und/oder des Volumenstroms des Gases variiert werden. Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass entsprechende Bauteile des Filterkopfes 26 als austauschbare Elemente vorgesehen sind, was in den Figuren nicht erkennbar ist. Derartige Elemente können dann schnell und einfach ausgetauscht und somit der Filterkopf 26 an die gewünschten Anforderungen angepasst werden.
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Der Filterkopf 26 kann beispielsweise auch integraler Bestandteil des Filters 20 und muss nicht als trennbares Bauteil ausgeführt sein.
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Auch können erfindungsgemäß weitere Einsätze vorgesehen sein, die die Leitung des Gasstroms durch den Filterkopf 26 bzw. durch den gesamten Filter 20 optimieren, indem sie die Fenstergröße verändern bzw. bestimmen. Diese nicht gezeigten Einsätze können an geeigneten Positionen beispielsweise in den Filterkopf 26 eingeklipst werden.
