DE102012012941A1 - Method for preparing ceramic filter element used for e.g. water purification, involves winding web layer around ceramic material impregnated bobbin which is burned and sintered to form ceramic filter element - Google Patents

Method for preparing ceramic filter element used for e.g. water purification, involves winding web layer around ceramic material impregnated bobbin which is burned and sintered to form ceramic filter element Download PDF

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Frank Ehlen
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Abstract

The method involves forming web layer (20) containing three support webs (21-23) made of combustible material. The first and second channels (31,32) intended for the formation of fluid flow channels and permeate fluid channels respectively, are formed between respective support webs and extended between end faces (24,25) of web layer. The second channels and support web (23) are closed between two end faces of web layer by a ceramic adhesive. The web layer is wound around a ceramic material impregnated bobbin (30) which is burned and sintered to form ceramic filter element. An independent claim is included for ceramic filter element.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements zur Filterung von Fluiden und ein keramisches Filterelement zur Filterung von Fluiden.The invention relates to a method for producing a ceramic filter element for filtering fluids and to a ceramic filter element for filtering fluids.

Stand der TechnikState of the art

Aus der WO 2006/005668 geht ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements in einem Abgasfilter für Brennkraftmaschinen in Form eines Dieselrußfilters oder Katalysatorträgers hervor. Dabei wird zunächst eine brennbare, nichtkeramische Trägerbahn mit einem keramischen Schlicker getränkt und anschließend in der gewünschten geometrischen Form soweit ausgebrannt, bis die Trägerbahn verbrannt und ein starrer Filterkörper gebildet ist. Die Trägerbahn kann aus synthetischem Material aus organischem Material, beispielsweise Zellulose, insbesondere aus Papier bestehen. Bevorzugt wird die Trägerbahn vor dem Tränken mit dem keramischen Schlicker in die gewünschte Form gebracht, die während des Tränkens und anschließenden Brennens beibehalten wird. Eine glatte Trägerbahn aus Papier und eine wellige Trägerbahn aus Papier werden unter Bildung von Gaskanälen zu einem Halbzeug geschichtet und anschließend spiralförmig zu einem etwa zylindrischen Filterkörper aufgerollt, der einen Wickelfilter bildet. Durch kontinuierliches Einbringen eines keramischen Klebers auf die wellige Oberfläche der welligen Papierbahn erfolgt nicht nur eine Klebeverbindung mit der glatten Papierbahn, sondern zugleich werden die Strömungskanäle einerends an einer Stirnseite mit dem keramischen Kleber verschlossen, was erforderlich ist, damit das Abgas den Filterkörper radial durchströmt.From the WO 2006/005668 discloses a method of manufacturing a ceramic filter element in an exhaust gas filter for internal combustion engines in the form of a diesel soot filter or catalyst carrier. Here, a combustible, non-ceramic carrier web is first soaked with a ceramic slip and then burned out in the desired geometric shape until the carrier web is burned and a rigid filter body is formed. The carrier web may consist of synthetic material of organic material, for example cellulose, in particular paper. Preferably, the carrier web is brought into the desired shape before impregnation with the ceramic slurry, which is maintained during the soaking and subsequent firing. A smooth paper carrier web and a corrugated paper carrier web are laminated to form a semi-finished product with the formation of gas channels and then spirally rolled up to form an approximately cylindrical filter body which forms a wound filter. By continuously introducing a ceramic adhesive on the wavy surface of the wavy paper web not only an adhesive bond with the smooth paper web, but at the same time the flow channels are closed at one end on one end face with the ceramic adhesive, which is required so that the exhaust gas flows through the filter body radially.

Aus der EP 1 930 060 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Dieselpartikelfilters umfassend einen geschichteten, keramischen Wickel-Filterkörper zur Filtrierung eines Abgasstromes eines Dieselmotors bekannt geworden. Dabei liegen zur Bildung des geschichteten Filterkörpers bezogen auf seine Schichtungsrichtung abwechselnd eine gewellte Faserbahn und eine glatte Faserbahn unter Ausbildung von Gasströmungskanälen übereinander. In Umfangsrichtung benachbarte Gasströmungskanäle sind wechselseitig auf einer Einströmseite bzw. auf einer Ausströmseite des Wickelfilters durch Verschlussstopfen aus keramischem Material verschlossen. Die auf der Ausströmseite verschlossenen Gaskanäle stellen eingangsseitige Gaskanäle dar, während die auf der Eingangsseite verschlossenen Gaskanäle ausgangsseitige Gaskanäle darstellen. Durch das wechselseitige Verschließen der benachbarten Gaskanäle geht beim Einströmen des Abgases eine Aufstauwirkung einher, die das durch die eingangsseitigen Gaskanäle einströmende Abgas dazu zwingt, durch poröse Filterabschnitte der die eingangsseitigen Gaskanäle von den ausgangsseitigen Gaskanälen trennenden Kanalwand in einer Querrichtung hindurch in die ausgangsseitigen Gaskanäle einzutreten, von wo aus das gefilterte Abgas zur Ausströmseite hin aus den ausgangsseitigen Gaskanälen ausströmt. Der Querschnitt der eingangsseitigen Gaskanäle verringert sich kontinuierlich in einer Richtung von der Einströmseite zur Ausströmseite hin, während sich der Querschnitt der ausgangsseitigen Gaskanäle in derselben Richtung kontinuierlich vergrößert. Der Filterkörper ist aus mindestens einer keramisch imprägnierten Faserbahn, insbesondere aus Papier, derart unter Temperatur durch Sintern gebildet, dass die Fasern des Fasermaterials freigebrannt sind, und wobei das Keramikmaterial unter Bildung eines durchgängig zwischen seinen beiden Oberflächen porösen und gasdurchlässigen Filterabschnittes zusammen gesintert ist, wobei mindestens eine Faserbahn zur Bildung der Gaskanäle gewellt ausgeführt und zur Bildung des Filterkörpers in mehreren Schichten übereinander geschichtet ist.From the EP 1 930 060 A1 For example, a method of manufacturing a diesel particulate filter comprising a layered, laminated ceramic filter body for filtering an exhaust gas flow of a diesel engine has become known. In this case, a corrugated fibrous web and a smooth fibrous web with formation of gas flow channels are alternately superimposed with respect to its layering direction to form the layered filter body. In the circumferential direction adjacent gas flow channels are mutually closed on an inflow side or on an outflow side of the wound filter by sealing plug made of ceramic material. The closed on the outflow gas channels represent input side gas channels, while the closed on the input side gas channels represent output side gas channels. By the mutual closing of the adjacent gas channels, a backflow effect accompanies the inflow of the exhaust gas, which forces the exhaust gas flowing through the inlet side gas passages through porous filter sections of the channel gas separating the input side gas channels from the output side gas channels in a transverse direction into the output side gas channels, from where the filtered exhaust gas flows out to the outflow side out of the outlet-side gas channels. The cross section of the input side gas passages continuously decreases in a direction from the inflow side to the outflow side, while the cross section of the output side gas passages increases continuously in the same direction. The filter body is made of at least one ceramic impregnated fiber web, in particular of paper, so formed by temperature sintering that the fibers of the fiber material are baked, and wherein the ceramic material is sintered together to form a continuously porous between its two surfaces and gas-permeable filter section, wherein at least one fiber web is corrugated to form the gas channels and layered to form the filter body in several layers.

Wickelmodule mit Polymermembranen zum Filtern von Flüssigkeiten mit „Cross-over-Filtration” gehören schon seit vielen Jahren zum allgemeinen Stand der Technik. Wickelmodule auf der Basis von Keramik finden aufgrund ihrer bislang sehr aufwendigen, komplizierten und sehr teuren Herstellung basierend auf einer Technologie unter Verwendung von keramischen Folien nur im Labormaßstab Verwendung. Zudem kann aufgrund der mechanischen und verarbeitungstechnischen Eigenschaften keramischer Folien die Leistung bezüglich Wickelgröße, Packungs- und Kanaldichte von polymeren Wickelmembran-Modulen bei weitem nicht erreicht werden. Wickelmembranmodule zeichnen sich im Vergleich zu Rohr- und Flachmembran-Geometrien durch deutlich geringere Investitionskosten für das Filtermodul sowie durch ihre um ein Vielfaches höhere Packungsdichte von etwa 300 bis 1000 m2/m3 aus. Zudem können Wickelmodule aufgrund der niedrigen erforderlichen Überströmung mit einem deutlich geringerem Energieaufwand betrieben werden. Gegenüber Polymermembranen besitzen Keramikmembranen jedoch erhebliche Vorteile, insbesondere

  • – eine höhere thermische Stabilität von bis zu mehr als 800 Grad Celsius,
  • – eine höhere chemische Stabilität mit vorteilhaften Einsatzmöglichkeiten in einem PH-Bereich von 0 bis 14,
  • – eine bessere mechanische Abriebfestigkeit,
  • – eine bessere physikalische Beständigkeit, beispielsweise gegenüber UV-Strahlen und/oder Ozon,
  • – eine höhere Druckstabilität, insbesondere bezüglich hoher Rückspüldrücke,
  • – bessere und effektivere Reinigungsmöglichkeiten und
  • – eine längere Lebensdauer.
Winding modules with polymer membranes for filtering liquids with "cross-over-filtration" have been part of the general state of the art for many years. Ceramic-based winding modules are only used on a laboratory scale because of their hitherto very complicated, complicated and very expensive production based on a technology using ceramic films. In addition, due to the mechanical and processing properties of ceramic films, the performance in terms of winding size, packing and channel density of polymeric winding membrane modules can not be achieved by far. Winding membrane modules are characterized by significantly lower investment costs for the filter module and by their many times higher packing density of about 300 to 1000 m 2 / m 3 compared to tube and flat membrane geometries. In addition, winding modules can be operated with a significantly lower energy consumption due to the low required overflow. However, ceramic membranes have considerable advantages over polymer membranes, in particular
  • - a higher thermal stability of up to more than 800 degrees Celsius,
  • A higher chemical stability with advantageous applications in a pH range of 0 to 14,
  • A better mechanical abrasion resistance,
  • A better physical resistance, for example to UV rays and / or ozone,
  • A higher pressure stability, in particular with regard to high backwashing pressures,
  • - better and more effective cleaning options and
  • - a longer life.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu Herstellung eines keramischen Filterelements zur Filterung von Fluiden, insbesondere von Flüssigkeiten, zur Verfügung zu stellen, das einfach und kostengünstig anwendbar ist und mit dem Filterelemente zur Filterung von Fluiden, insbesondere von Flüssigkeiten, einfach und kostengünstig herstellbar sind, welche die vorteilhaften Werkstoffeigenschaften von Keramik mit den Vorteilen der Wickelgeometrie eines Wickelmoduls in sich vereinigen und mit denen neue Anwendungsgebiete möglich sind, die bislang den polymeren Wickelmodulen versagt geblieben sind. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement zur Filterung von Fluiden, insbesondere von Flüssigkeiten, zur Verfügung zu stellen, das einfach und kostengünstig herstellbar ist, das die vorteilhaften Werkstoffeigenschaften von Keramik mit den Vorteilen der Wickelgeometrie eines Wickelmoduls in sich vereinigt und mit denen neue Anwendungsgebiete möglich sind, die bislang den polymeren Wickelmodulen versagt geblieben sind.The invention has for its object to provide a method for producing a ceramic filter element for filtering fluids, especially liquids, to provide, which is simple and inexpensive to use and with the filter elements for filtering fluids, especially liquids, simple and inexpensive can be produced, which combine the advantageous material properties of ceramic with the advantages of the winding geometry of a winding module and with which new applications are possible, which have so far failed the polymeric winding modules. The invention is also based on the object of providing a filter element for filtering fluids, in particular liquids, which is simple and inexpensive to produce, which combines the advantageous material properties of ceramics with the advantages of the winding geometry of a winding module and with them new applications are possible, which have so far failed the polymeric winding modules.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst.This object is achieved by the features of claims 1 and 8.

Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements zur Filterung von Fluiden, insbesondere von Flüssigkeiten, beispielsweise von Wasser, wobei zunächst eine Bahnlage aus wenigstens drei schichtweise übereinander liegenden Trägerbahnen hergestellt wird, die jeweils aus einem brennbaren Material, vorzugsweise aus einem organischen und/oder synthetischen Material, bevorzugt mit oder aus, insbesondere natürlichen, Fasern, insbesondere aus Zellulose oder Baumwolle, vorzugsweise aus Papier und/oder aus wenigstens einem Polymer hergestellt wird oder ist, von denen wenigstens eine erste Trägerbahn, vorzugsweise zur Bildung einer Trennschicht oder Sperrschicht, als Flachbahn gestaltet wird oder ist und von denen eine zweite Trägerbahn zur Bildung von Fluidströmungskanälen vorgeformt, vorzugsweise gewellt oder zur Bildung anderer, beispielsweise dreieckiger oder quadratischer, Fluidströmungskanäle bzw. Kanalgeometrien vorgeformt, ausgeführt, wird oder ist, und von denen eine dritte Trägerbahn zur Bildung einer Permeat-Abtransport-Schicht zum Abtransport eines fluiden Permeats vorgesehen ist, vorzugsweise die als Flachbahn gestaltet wird oder ist, wobei die zweite Trägerbahn zwischen der als Flachbahn gestalteten ersten Trägerbahn und der dritten Trägerbahn angeordnet wird oder ist, wobei die wenigstens drei Trägerbahnen, vorzugsweise mittels eines keramischen Klebers, miteinander verklebt werden oder sind, wobei im miteinander verklebten Zustand zwischen der als Flachbahn gestalteten ersten Trägerbahn und der vorgeformten zweiten Trägerbahn mehrere zur Bildung von Fluidströmungskanälen für das zu filternde Fluid vorgesehene erste Kanäle ausgebildet sind, die von Wandteilen der ersten Trägerbahn und von Wandteilen der zweiten Trägerbahn begrenzt sind, die zu voneinander weg weisenden Stirnseiten der Bahnlage offen sind und die sich, vorzugsweise durchgehend, zwischen den beiden Stirnseiten der Bahnlage in einer Kanalrichtung erstrecken, und wobei zwischen der vorgeformten zweiten Trägerbahn und der dritten Trägerbahn oder zwischen der vorgeformten zweiten Trägerbahn und einer zwischen dieser und der dritten Trägerbahn liegenden Zwischen-Trägerbahn, vorzugsweise die als Flachbahn gestaltet wird oder ist, mehrere zur Bildung von Permeat-Fluidkanälen vorgesehenen zweite Kanäle ausgebildet sind, die von Wandteilen der zweiten Trägerbahn und von Wandteilen der dritten Trägerbahn oder der Zwischen-Trägerbahn begrenzt sind und die sich zwischen den Stirnseiten der Bahnlage im Wesentlichen in der gleichen Kanalrichtung wie die ersten Kanäle bzw. im Wesentlichen parallel zu den ersten Kanälen erstrecken, wobei sowohl die zweiten Kanäle als auch die dritte Trägerbahn jeweils im Bereich der beiden Stirnseiten der Bahnlage mittels eines keramischen Klebers verschlossen werden, und dass, vorzugsweise anschließend, die Bahnlage um eine, vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Kanalrichtung verlaufende, Axialachse spiralförmig zu einem Wickelkörper aufgewickelt wird, wobei anschließend an das Aufwickeln oder vor dem Aufwickeln zu dem Wickelkörper die wenigstens drei Trägerbahnen mit einem flüssigen oder pastösen keramischen Material, insbesondere mit einem keramischen Schlicker, imprägniert werden, wonach der mit dem keramischen Material imprägnierte Wickelkörper ausgebrannt und, vorzugsweise nachfolgend, insbesondere bei demgegenüber erhöhten Temperaturen, zu einem eigenstabilen, insbesondere starren, vorzugsweise separat handhabbaren, keramischen Wickelkörper gesintert wird, der mehrere in der Axialrichtung zu dessen beiden Stirnseiten hin offene und sich in der Axialrichtung erstreckende keramische Fluidströmungskanäle für das zu filternde Fluid sowie mehrere sich in der Axialrichtung erstreckende, im Bereich der beiden Stirnseiten verschlossene, keramische Permeat-Fluidkanäle für das Permeat aufweist und der eine keramische Permeat-Abtransport-Schicht zum Abtransport des Permeats, vorzugsweise in einer Abtransportrichtung quer zu der Axialachse, insbesondere in Richtung zu der Axialachse hin, aufweist.Accordingly, the invention relates to a method for producing a ceramic filter element for filtering fluids, in particular liquids, for example water, wherein first a web layer of at least three layers superposed carrier webs is prepared, each of a combustible material, preferably from an organic and or synthetic material, preferably with or consisting of, in particular natural, fibers, in particular of cellulose or cotton, preferably made of paper and / or at least one polymer, of which at least one first carrier web, preferably to form a release layer or barrier layer is designed as a flat track and is and of which a second carrier web preformed to form fluid flow channels, preferably corrugated or preformed to form other, for example triangular or square, fluid flow channels or channel geometries, executed rt, is or is, and of which a third carrier web is provided for forming a permeate removal layer for removing a fluid permeate, preferably designed as a flat web is or, wherein the second carrier web between the designed as a flat track first carrier web and the the third carrier web is arranged or is, wherein the at least three carrier webs, preferably by means of a ceramic adhesive, are glued or together, wherein in the bonded together state between the designed as a flat track first carrier web and the preformed second carrier web more to form fluid flow channels for the filtering fluid provided first channels are formed, which are bounded by wall portions of the first carrier web and wall portions of the second carrier web, which are open to facing away from each other end faces of the web layer and which, preferably continuously, between the two end faces of the web layer in e extend in the channel direction, and wherein between the preformed second carrier web and the third carrier web or between the preformed second carrier web and an intermediate therebetween and the third carrier web intermediate carrier web, preferably designed as a flat web or is more, to form permeate fluid channels provided second channels are formed, which are bounded by wall portions of the second carrier web and wall portions of the third carrier web or the intermediate carrier web and extending between the end faces of the web position substantially in the same channel direction as the first channels or substantially parallel to the extend first channels, wherein both the second channels and the third carrier web are each closed in the region of the two end faces of the web layer by means of a ceramic adhesive, and that, preferably subsequently, the web layer to one, preferably substantially parallel to the channel Direction extending, axial axis is spirally wound into a winding body, wherein subsequent to the winding or before winding to the winding body, the at least three carrier webs with a liquid or pasty ceramic material, in particular with a ceramic slip, are impregnated, after which with the ceramic material impregnated winding body is burned out and sintered, preferably subsequently, in particular at the opposite elevated temperatures, to an inherently stable, in particular rigid, preferably separately manageable, ceramic winding body having a plurality in the axial direction to the two end faces open and extending in the axial direction ceramic fluid flow channels for The fluid to be filtered as well as several extending in the axial direction, sealed in the region of the two end faces, ceramic permeate fluid channels for the permeate and having a ceramic permeate Abtranspo rt layer for removing the permeate, preferably in a Abtransportrichtung transversely to the axial axis, in particular in the direction of the axial axis, has.

Ein derartiges Filterelement ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders einfach und kostengünstig herstellbar und vereint in sich die vorteilhaften Werkstoffeigenschaften von Keramik mit den Vorteilen der Wickelgeometrie eines Wickelmoduls und ermöglicht ferner neue Anwendungsgebiete, die bislang den polymeren Wickelmodulen versagt geblieben sind. Gegenüber polymeren Wickelmodulen nach dem Stand der Technik weist ein derartiges Filterelement eine deutlich größere Filteroberfläche und damit Packungsdichte auf, insbesondere dann wenn die zweite Trägerbahn gewellt gestaltet ist. Als mögliche Anwendungsgebiete zu nennen sind beispielsweise Wasseraufbereitung, Abwasserbehandlung, Recycling, chemische und biotechnische Anwendungen sowie Anwendungen im Bereich der Lebensmittel und Getränkeindustrie.Such a filter element is particularly simple and inexpensive to produce with the inventive method and combines in the advantageous material properties of ceramic with the advantages of the winding geometry of a winding module and also allows new applications that have so far failed the polymeric winding modules. Compared to prior art polymeric winding modules, such a filter element has a significantly larger filter surface and thus packing density, in particular when the second carrier web is of a wavy design. Examples of possible applications include water treatment, wastewater treatment, recycling, chemical and biotechnical applications as well as applications in the food and beverage industry.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zuerst die erste Trägerbahn mit der zweiten Trägerbahn verklebt wird und anschließend die dritte Trägerbahn mit der zweiten Trägerbahn verklebt wird oder dass zuerst die zweite Trägerbahn mit der dritten Trägerbahn verklebt wird und anschließend die erste Trägerbahn mit der zweiten Trägerbahn verklebt wird oder dass die erste Trägerbahn und die zweite Trägerbahn sowie die zweite Trägerbahn und die dritte Trägerbahn in einem Verfahrensschritt und/oder gleichzeitig jeweils miteinander verklebt werden.According to an advantageous embodiment it can be provided that first the first carrier web is glued to the second carrier web and then the third carrier web is glued to the second carrier web or that first the second carrier web is glued to the third carrier web and then the first carrier web with the second Bonded carrier web or that the first carrier web and the second carrier web and the second carrier web and the third carrier web are glued together in one step and / or simultaneously.

Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass von einer dritten Trägerbahn ausgegangen wird, die bereits im Bereich von zwei ihrer voneinander weg weisenden Stirnseiten mit einem keramischen Kleber verschlossen ist, und dass dann diese bereits stirnseitig verschlossene dritte Trägerbahn mit der zweiten Trägerbahn verklebt wird oder dass die dritte Trägerbahn zunächst mit der zweiten Trägerbahn verklebt wird und anschließend die dritte Trägerbahn im Bereich von zwei ihrer voneinander weg weisenden Stirnseiten mit einem keramischen Kleber verschlossen wird.According to a development it can be provided that it is assumed that a third carrier web is already closed with a ceramic adhesive in the region of two of its end faces pointing away from one another, and that this third carrier web, which is already closed at the end, is glued to the second carrier web or the third carrier web is first glued to the second carrier web and then the third carrier web in the region of two of their facing away from each other end faces is sealed with a ceramic adhesive.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zum stirnendseitigen Verschließen der zweiten Kanäle eine keramische Klebepaste in Form von zwei, vorzugsweise durchgehenden, Kleberaupen quer, vorzugsweise senkrecht, zu der Kanalrichtung auf die die ersten Kanäle begrenzenden Wandteile der zweiten Trägerbahn auf ihrer von der ersten Trägerbahn weg weisenden Seite, aufgetragen wird, wobei und/oder wonach die dritte Trägerbahn und die zweite Trägerbahn aufeinander gepresst werden, wodurch zugleich ein stirnendseitiges Verschließen der zweiten Kanäle im Bereich ihrer beiden Stirnseiten bewirkt wird. Dadurch lässt sich die Herstellung weiter vereinfachen und noch kostengünstiger verwirklichen.According to a particularly advantageous embodiment, it can be provided that for the front end closing the second channels a ceramic adhesive paste in the form of two, preferably continuous, Kleberaupen transverse, preferably perpendicular to the channel direction on the first channels bounding wall portions of the second carrier web on their from the wherein the third carrier web and the second carrier web are pressed against each other, whereby at the same time a front-end closing of the second channels in the region of its two end faces is effected. As a result, the production can be further simplified and even more cost-effective.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass zum stirnendseitigen Verschließen der zweiten Kanäle eine keramische Klebepaste in Form von zwei, vorzugsweise durchgehenden, Kleberaupen auf diejenige Seite der dritten Trägerbahn aufgebracht wird, welche in der fertigen Bahnlage die zweiten Kanäle begrenzt, wobei und/oder wonach die mit den Kleberaupen versehene dritte Trägerbahn, mit den Kleberaupen voran, mit der zweiten Trägerbahn zusammen gepresst wird, wodurch ein stirnendseitiges Verschließen der zweiten Kanäle im Bereich ihren beiden Stirnendseiten bewirkt wird.Alternatively, it may be provided that the end face-side closing of the second channels a ceramic adhesive paste in the form of two, preferably continuous, Kleberaupen is applied to that side of the third carrier web, which limits the second channels in the finished web layer, and / or then with the the adhesive beads provided third carrier web, with the Kleberaupen ahead, is pressed together with the second carrier web, whereby a stirnendseitiges closing of the second channels in the region of its two end faces is effected.

Es versteht sich jedoch, dass gemäß einer weiteren Alternative auch zuerst die mit der zweiten Trägerbahn und mit der dritten Trägerbahn begrenzten zweiten Kanäle hergestellt werden können und dass erst anschließend diese zweiten Kanäle im Bereich der beiden Stirnseiten der Bahnlage mit einem keramischen Kleber verschlossen werden können. Diese Verfahrensweise ist jedoch aufwendiger und teurer als die beiden vorstehend erwähnten Alternativen.However, it goes without saying that, according to a further alternative, the second channels bounded by the second carrier web and by the third carrier web can first be produced, and only then can these second channels in the region of the two end faces of the web layer be closed with a ceramic adhesive. However, this procedure is more expensive and more expensive than the two alternatives mentioned above.

Es versteht sich außerdem, dass die zweiten Kanäle und die dritte Trägerbahn in einem Verfahrensschritt und/oder gleichzeitig im Bereich der beiden Stirnseiten der Bahnlage mit einem keramischen Kleber verschlossen werden können. Dadurch kann die Herstellung weiter vereinfacht werden, wodurch sich weitere Kosteneinsparungen erzielen lassen.It is also understood that the second channels and the third carrier web can be closed in a method step and / or simultaneously in the region of the two end faces of the web layer with a ceramic adhesive. As a result, the production can be further simplified, which can achieve further cost savings.

Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die die ersten Kanäle begrenzenden Wandteile der ersten Trägerbahn und der zweiten Trägerbahn vor oder nach dem Brennen und/oder Sintern kanalinnenseitig zur Bildung einer Membranschicht mit einem flüssigen oder pastösen keramischen Material beschichtet und/oder zur Bildung einer Membranschicht mit einem pastösen oder flüssigen keramischen Material imprägniert werden. Dadurch lässt sich die Filterleistung bzw. die Filterqualität des Filterelements besonders effektiv einstellen.According to a very particularly preferred embodiment, it may be provided that the wall portions of the first carrier web and the second carrier web delimiting the first channels are coated with a liquid or pasty ceramic material before or after firing and / or sintering on the inside of the channel to form a membrane layer Forming a membrane layer can be impregnated with a pasty or liquid ceramic material. As a result, the filter performance or the filter quality of the filter element can be adjusted particularly effectively.

Zur Bildung einer derartigen Membranschicht kann das dafür einsetzbare flüssige oder pastöse keramische Material bevorzugt durch Kanalöffnungen der ersten Kanäle, insbesondere durch Kanalöffnungen, aus welchen die ersten Kanäle zu den Stirnseiten der Bahnlage hin ausmünden, in die ersten Kanäle eingebracht werden. Dadurch kann das Herstellungsverfahren weiter vereinfacht und kostengünstiger durchgeführt werden.To form such a membrane layer, the liquid or pasty ceramic material which can be used for this purpose can be introduced into the first channels preferably through channel openings of the first channels, in particular through channel openings, from which the first channels lead to the end sides of the layer layer. Thereby, the manufacturing process can be further simplified and carried out more cheaply.

Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das flüssige oder pastöse keramische Material zur Bildung der Membranschicht keramische Partikel enthält, deren mittlere Partikelgröße bzw. Körnung kleiner ist als eine mittlere Partikelgröße bzw. Körnung von Partikeln des keramischen Materials, mit welchem die zweite Trägerbahn imprägniert ist. Das keramische Material zur Bildung der Membranschicht kann bevorzugt eine mittlere Partikel- bzw. Korngröße im Bereich von etwa 1 bis 5000 Nanometer, vorzugsweise etwa 1 bis 800 Nanometer, aufweisen. Zur Bildung einer Membran für die Mikrofiltration (MF) kann die mittlere Partikel- bzw. Korngröße des keramischen Materials etwa 200 bis 5000 Nanometer, vorzugsweise etwa 200 bis 800 Nanometer, betragen. Zur Bildung einer Membran für die Ultrafiltration (UF) kann die mittlere Partikel- bzw. Korngröße des keramischen Materials etwa 20 bis 200 Nanometer betragen. Zur Bildung einer Membran für die Nanofiltration (NF) kann die mittlere Partikel- bzw. Korngröße des keramischen Materials etwa 1 bis 20 Nanometer betragen. Eine NF-Membran kann auch auf Sol-Gel Basis ausgeführt sein bzw. werden. Die Partikel- bzw. Korngröße des keramischen Materials für die Trägerschichten kann beispielsweise abhängig von der jeweiligen Anwendung im Bereich von 50 bis 30000 Nanometer, vorzugsweise von 200 bis 2000 Nanometer, bzw. bi- oder multimodale Mischungen daraus liegen. Das flüssige oder pastöse keramische Material, beispielsweise in Form eines Keramikschlickers, kann als Bestandteile, insbesondere Partikel, beispielsweise aus Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkonoxid (ZTO2), Titanoxid (TiO2), Siliziumoxid (SiO2), Siliziumcarbid (SiC), Silikate, Zeolithe oder Mischungen daraus enthalten.According to a very particularly preferred embodiment, it can be provided that the liquid or pasty ceramic material for forming the membrane layer contains ceramic particles whose mean particle size or grain size is smaller than an average particle size or grain size of particles of the ceramic material, with which the second carrier web is impregnated. The ceramic material for forming the membrane layer may preferably have an average particle or grain size in the range of about 1 to 5000 nanometers, preferably about 1 to 800 nanometers. To form a membrane for microfiltration (MF), the average particle size or grain size of the ceramic material may be about 200 to 5000 nanometers, preferably about 200 to 800 nanometers. To form a membrane for ultrafiltration (UF), the average particle size or grain size of the ceramic material may be about 20 to 200 nanometers. To form a membrane for nanofiltration (NF), the average particle or grain size of the ceramic material may be about 1 to 20 nanometers. An NF membrane can also be designed or be based on sol-gel. The particle or grain size of the ceramic material for the carrier layers can be, for example, depending on the particular application in the range of 50 to 30,000 nanometers, preferably from 200 to 2000 nanometers, or bimodal or multimodal mixtures thereof. The liquid or pasty ceramic material, for example in the form of a ceramic slip, can be used as constituents, in particular particles, for example of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), zirconium oxide (ZTO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), silicon carbide ( SiC), silicates, zeolites or mixtures thereof.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die dritte Trägerbahn aus einem brennbaren Gewebe, Netz und/oder Vlies hergestellt wird und/oder besteht und/oder quer, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Axialachse, in Umfangsrichtung, vorzugsweise über wenigstens einen Wickelumfang, insbesondere im Wesentlichen über eine gesamte Aufwickellänge der dritten Trägerbahn, durchgehende, zur Bildung von Permeat-Fluidströmungs-Quer-Kanälen vorgesehene Querkanäle aufweist. Dadurch kann nach dem Ausbrennen und Sintern der mit dem fluiden oder pastösen keramischen Material imprägnierten dritten Trägerbahn zu einer keramischen Permeat-Abtransport-Schicht, letztere eine entsprechend große Durchlässigkeit für das Permeat aufweisen, was einen besonders leichten und effektiven Abtransport des Permeats, vorzugsweise in Richtung auf die Axial- bzw. Längs- bzw. Zentralachse des Wickelkörpers, bei einem minimalen Druckverlust ermöglicht.According to a preferred embodiment it can be provided that the third carrier web is produced from a combustible fabric, mesh and / or nonwoven and / or transversely, preferably substantially perpendicular to the axial axis, in the circumferential direction, preferably over at least one winding circumference, in particular substantially over an entire winding length of the third carrier web, continuous, provided for the formation of permeate fluid flow transverse channels transverse channels. As a result, after firing and sintering of the impregnated with the fluid or pasty ceramic material third carrier web to a ceramic permeate removal layer, the latter have a correspondingly large permeability to the permeate, resulting in a particularly easy and effective removal of the permeate, preferably in the direction on the axial or longitudinal or central axis of the bobbin, allows a minimum pressure loss.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die ersten Kanäle, in einer gedachten Schnittebene senkrecht zu der Kanalrichtung betrachtet, vorzugsweise in ihrer Kanalrichtung betrachtet jeweils durchgehend, einen größeren Kanalquerschnitt aufweisen als die zweiten Kanäle. Dadurch lässt sich in dem gesinterten Filterelement eine noch größere Filteroberfläche und damit noch größere Packungsdichte verwirklichen. Demgemäß können also in dem gesinterten Filterelement die Fluidkanäle für das zu filternde Fluid, die aus den ersten Kanälen hervorgehen, einen größeren Querschnitt aufweisen, als der Querschnitt der Permeat-Abtransport-Kanäle zum Abtransport des Permeats, die aus den zweiten Kanälen hervorgehen.According to a particularly preferred embodiment, it can be provided that the first channels, viewed in an imaginary sectional plane perpendicular to the channel direction, preferably viewed in their channel direction in each case continuously, have a larger channel cross-section than the second channels. As a result, an even larger filter surface and thus even greater packing density can be realized in the sintered filter element. Accordingly, in the sintered filter element, the fluid channels for the fluid to be filtered, which emerge from the first channels, may have a larger cross section than the cross section of the permeate removal channels for removing the permeate, which emerge from the second channels.

Die Erfindung betrifft auch ein keramisches Filterelement in Form eines im Wesentlichen zylinderförmigen oder ovalen Wickelkörpers zur Filterung von Fluiden, insbesondere von Flüssigkeiten, beispielsweise von Wasser, insbesondere das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, das bzw. der aus wenigstens einer spiralförmig um eine oder die Axialachse aufgewickelt gebildeten Schichtenlage besteht, die aus mehreren miteinander sowohl durch Sintern fest verbundenen als auch durch Sintern eigenstabil, vorzugsweise starr, ausgebildeten keramischen Schichten besteht, zwischen denen mehrere Fluidströmungskanäle für ein zu filterndes Fluid und mehrere Permeat-Fluidkanäle für ein fluides Permeat ausgebildet sind, wobei sich die Fluidströmungskanäle und die Permeat-Fluidkanäle jeweils in einer Kanalrichtung in einer oder der Axialrichtung, vorzugsweise in einer Längsrichtung des Wickelkörpers, im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, und wobei die keramischen Schichten eine, vorzugsweise aus der mit einem keramischen Material imprägnierten dritten Trägerbahn hergestellten, keramische Permeat-Abtransport-Schicht zum Abtransport des Permeats, vorzugsweise in einer Abtransportrichtung quer zu der Axialrichtung, insbesondere in Richtung zu der Axialachse hin, und eine, vorzugsweise aus der mit einem keramischen Material imprägnierten zweiten Trägerbahn hergestellten, poröse Trennschicht zum Filtern des zu filternden Fluids umfassen, welche die Fluidströmungskanäle von den Permeat-Fluidkanälen trennt, sowie eine, vorzugsweise aus der mit einem keramischen Material imprägnierten ersten Trägerbahn hergestellte, keramische, weitere, vorzugsweise für das zu filternde und gefilterte Fluid durchlässige, poröse Trennschicht oder eine, vorzugsweise für das zu filternde und gefilterte Fluid undurchlässige, Sperrschicht umfassen, die sich in einem radialen Abstand zu der Permeat-Abtransport-Schicht erstreckt, und wobei die Fluidströmungskanäle und die Permeat-Fluidkanäle der Schichtenlage, in radialer Richtung betrachtet, zwischen der weiteren Trennschicht und der Permeat-Abtransport-Schicht oder zwischen der Sperrschicht und der Permeat-Abtransport-Schicht angeordnet sind, und wobei die Fluidströmungskanäle zu in der Axialrichtung voneinander weg weisenden Stirnseiten des Filterelements hin offen sind, und wobei sowohl die Permeat-Fluidkanäle als auch die Permeat-Abtransport-Schicht jeweils im Bereich beider Stirnseiten des Filterelements durch ein gesintertes keramisches Material bzw. durch einen gesinterten keramischen Verschlusskörper verschlossen sind, und wobei die Fluidströmungskanäle für das zu filternde Fluid einerseits, in radialer Richtung zu einer ersten Flächenseite des Filterelements hin, von der mit im Wesentlichen flachen Flächenteilen begrenzten weiteren Trennschicht oder Sperrschicht begrenzt werden, die sich in einer Wickelumfangsrichtung, vorzugsweise durchgehend, über die spiralförmig aufgewickelt ausgebildete Schichtenlage erstreckt, und wobei die Fluidströmungskanäle andererseits, in einer entgegen gesetzten Richtung zu einer von der ersten Flächenseite weg weisenden zweiten Flächenseite des Filterelements hin, von einer oder der stufen- oder wellenförmigen Kanalwand der Trennschicht begrenzt wird, und wobei die Permeat-Fluidkanäle für das Permeat einerseits, in Richtung zu der ersten Flächenseite hin, von der stufen- oder wellenförmigen Kanalwand der Trennschicht begrenzt wird, die sich in der Wickelumfangsrichtung, vorzugsweise durchgehend, über die spiralförmig aufgewickelt ausgebildete Schichtenlage erstreckt, und wobei die Permeat-Fluidkanäle andererseits, in Richtung zu der zweiten Flächenseite hin, von einer, vorzugsweise mit im Wesentlichen flachen Flächenteilen begrenzten, weiteren, vorzugsweise aus der mit einem keramischen Material imprägnierten Zwischen-Trägerbahn hergestellten, porösen, keramischen Schicht oder von der, vorzugsweise mit im Wesentlichen flachen Flächenteilen begrenzten, Permeat-Abtransport-Schicht begrenzt werden.The invention also relates to a ceramic filter element in the form of a substantially cylindrical or oval wound body for filtering fluids, in particular liquids, for example water, in particular produced by the process according to the invention, the or at least one spirally around one or the Axial axis coiled formed layer layer consists of a plurality of interconnected both by sintering and by sintering intrinsically stable, preferably rigid, formed ceramic layers between which a plurality of fluid flow channels are formed for a fluid to be filtered and a plurality of permeate fluid channels for a fluid permeate, wherein the fluid flow channels and the permeate fluid channels each extend in a channel direction in one or the axial direction, preferably in a longitudinal direction of the winding body, substantially parallel to each other, and wherein the ceramic Sch one, preferably made of the impregnated with a ceramic material third carrier web, ceramic permeate removal layer for transporting away the permeate, preferably in a Abtransportrichtung transverse to the axial direction, in particular in the direction of the axial axis, and one, preferably from the a porous separating layer made of a ceramic material impregnated second carrier web for filtering the fluid to be filtered, which separates the fluid flow channels of the permeate fluid channels, as well as one, preferably made of the impregnated with a ceramic material first carrier web, ceramic, further, preferably for the comprising a fluid-permeable, porous separating layer to be filtered and filtered, or a barrier layer, preferably impermeable to the filtered and filtered fluid, which extends at a radial distance to the permeate-transporting layer, and wherein the fluid flow channels le and the permeate fluid passages of the layer layer, as viewed in the radial direction, are arranged between the further separating layer and the permeate transport layer or between the barrier layer and the permeate transport layer, and wherein the fluid flow passages facing away from each other in the axial direction End sides of the filter element are open, and wherein both the permeate fluid channels and the permeate removal layer are each closed in the region of both end faces of the filter element by a sintered ceramic material or by a sintered ceramic closure body, and wherein the fluid flow channels for the to be filtered fluid on the one hand, in radial Direction to a first surface side of the filter element, bounded by the limited with substantially flat surface parts further separating layer or barrier layer extending in a winding circumferential direction, preferably continuously, over the spirally wound layer layer formed, and wherein the fluid flow channels on the other hand, in a counter set direction to a side facing away from the first surface side second surface side of the filter element, is bounded by one or the step or wave-shaped channel wall of the separation layer, and wherein the permeate fluid channels for the permeate on the one hand, toward the first surface side of the step or wave-shaped channel wall of the separating layer is limited, which extends in the winding circumferential direction, preferably continuously, over the spirally wound layer layer formed, and wherein the permeate fluid channels on the other hand, in the direction of the two surface, from a, preferably with substantially flat surface parts delimited, further, preferably made of the impregnated with a ceramic material intermediate carrier web, porous, ceramic layer or of the, preferably limited with substantially flat surface parts, permeate removal Layer be limited.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die stufen- oder wellenförmige Kanalwand der Trennschicht auf ihrer die Fluidströmungskanäle begrenzenden Kanalinnenseite mit einer, vorzugsweise gesinterten, keramischen Membran gebildet oder versehen ist, deren mittlere Membran-Porengröße kleiner ist als eine mittlere Substrat-Porengröße eines die Membran tragenden Substratmaterials der besagten Kanalwand. Dadurch lässt sich die Filterleistung bzw. die Filterqualität des Filterelements besonders effektiv einstellen.According to a particularly preferred embodiment, it can be provided that the step-like or wave-shaped channel wall of the separating layer is formed or provided on its channel defining the fluid flow channels with a, preferably sintered, ceramic membrane whose average membrane pore size is smaller than a mean substrate pore size a membrane-supporting substrate material of said channel wall. As a result, the filter performance or the filter quality of the filter element can be adjusted particularly effectively.

Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Fluidströmungskanäle, in einer gedachten Schnittebene senkrecht zu der Kanalrichtung betrachtet, vorzugsweise in der Kanalrichtung betrachtet jeweils durchgehend, einen größeren Kanalquerschnitt aufweisen als die Permeat-Fluidkanäle. Dadurch lässt sich ein Filterelement mit einer noch größeren Filteroberfläche und damit noch größeren Packungsdichte verwirklichen.Furthermore, it can preferably be provided that the fluid flow channels, viewed in an imaginary sectional plane perpendicular to the channel direction, preferably viewed continuously in the channel direction, have a larger channel cross-section than the permeate fluid channels. As a result, a filter element with an even larger filter surface and thus even greater packing density can be realized.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass der Fachmann die vorstehenden Merkmale und die aus den Ansprüchen sowie die aus den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale im Rahmen der Ausführbarkeit nicht nur in Kombination, sondern auch einzeln betrachten und/oder in sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen kann.It is understood that the person skilled in the art can regard the above features and the features resulting from the claims and from the drawings within the scope of feasibility not only in combination but also individually and / or in meaningful further combinations.

Es zeigen:Show it:

1 Eine schematische und perspektivische Darstellung einer Bahnlage, die zu einem Wickelkörper aufgewickelt wird; 1 A schematic and perspective view of a web layer which is wound into a winding body;

2 einen vergrößerten Querschnitt der Bahnlage gemäß 1; 2 an enlarged cross section of the web layer according to 1 ;

3 eine perspektivische Darstellung eines gesinterten keramischen Filterelements in Form eines im Wesentlichen zylinderförmigen Wickelkörpers zur Filterung von Fluiden. 3 a perspective view of a sintered ceramic filter element in the form of a substantially cylindrical bobbin for filtering fluids.

4 einen vergrößerten Ausschnitt mit Teilschnitt des Filterelements gemäß 3. 4 an enlarged section with partial section of the filter element according to 3 ,

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Zur Herstellung des in den 3 und 4 gezeigten Filterelements zur Filterung von Fluiden, insbesondere von Flüssigkeiten, beispielsweise von Wasser, das als ein gesinterter, eigenstabiler, starrer Wickelkörper ausgebildet ist, kann wie folgt vorgegangen werden:
Es wird zunächst eine Bahnlage 20 aus wenigstens drei schichtweise übereinander liegenden Trägerbahnen 21, 22, 23 hergestellt. Diese wenigstens drei Trägerbahnen 21, 22, 23 sind oder werden jeweils aus einem brennbaren Material hergestellt, bei dem es sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um Papier, insbesondere Rohpapier, handelt. Von den besagten drei Trägerbahnen 21, 22, 23 wird oder ist eine erste Trägerbahn 21 als Flachbahn gestaltet, die zur Bildung einer für das zu filternde und gefilterte Fluid 65, 67 durchlässigen Trennschicht 41 oder zur Bildung einer für das zu filternde und gefilterte Fluid 65, 67 undurchlässigen Sperrschicht 41 vorgesehen ist. Eine zweite Trägerbahn 22 der drei Trägerbahnen 21, 22, 23 wird oder ist zur Bildung von Fluidströmungskanälen 51 gewellt vorgeformt. Sie kann beispielsweise, wie in 2 veranschaulicht, sinusförmig gewellt sein. Es versteht sich jedoch, dass die zweite Trägerbahn 22 auch stufenförmig und/oder trapezförmig vorgeformt bzw. gestaltet sein bzw. werden kann. Von den drei Trägerbahnen 21, 22, 23 ist eine dritte Trägerbahn 23 zur Bildung einer auch als „Permeatspacer” bezeichenbaren Permeat-Abtransport-Schicht 43 zum Abtransport eines fluiden Permeats 67 vorgesehen. Diese dritte Trägerbahn 23 ist oder wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Flachbahn gestaltet. Für die dritte Trägerbahn 23 besonders geeignet sind vergleichsweise dicke, grobfaserige Bahnen aus natürlichen bzw. synthetischen Fasern, beispielsweise aus Zellulose, Baumwollnetze oder auch grobe Vliese aus synthetischen bzw. natürlichen Materialien.
For the production of in the 3 and 4 shown filter element for filtering fluids, in particular liquids, such as water, which is designed as a sintered, intrinsically stable, rigid bobbin, can proceed as follows:
It is initially a railway 20 from at least three layers superimposed carrier webs 21 . 22 . 23 produced. These at least three carrier webs 21 . 22 . 23 are or are each made of a combustible material, which in the embodiment shown is paper, in particular raw paper. From the said three carrier webs 21 . 22 . 23 is or is a first carrier web 21 designed as a flat track, the formation of a filter to be filtered and filtered fluid 65 . 67 permeable separating layer 41 or to form a fluid to be filtered and filtered 65 . 67 impermeable barrier layer 41 is provided. A second carrier web 22 of the three carrier webs 21 . 22 . 23 is or is to form fluid flow channels 51 corrugated preformed. It can, for example, as in 2 illustrates being sinusoidally wavy. It is understood, however, that the second carrier web 22 also be stepped and / or trapezoidal preformed or designed or can be. Of the three carrier webs 21 . 22 . 23 is a third carrier web 23 for the formation of a permeate transport layer, which can also be referred to as a "permeate spacer" 43 for the removal of a fluid permeate 67 intended. This third carrier web 23 is or is designed in the embodiment shown as a flat track. For the third carrier web 23 Particularly suitable are comparatively thick, coarse-fiber webs of natural or synthetic fibers, for example of cellulose, cotton nets or coarse nonwovens of synthetic or natural materials.

Die Permeat-Abtransport-Schicht kann auch dadurch realisiert werden, dass auf eine Trägerbahn, vorzugsweise die genau wie die Trägerbahn 21 aufgebaut ist, durchgängige Raupen, mit einer Breite von beispielsweise 0,5 mm bis 50 mm und einer Höhe von beispielsweise 0,3 mm bis 5 mm, von keramischem Kleber quer zu den Kanälen 31, in einem Abstand, vorzugsweise von 1 mm bis 200 mm, aufgebracht werden. Diese Kleberaupen werden beim Aufwickeln zusammengedrückt, wobei sich der Abstand der Kleberaupen infolge ihres Zusammendrückens leicht verringert. Die Kleberaupen dienen dann als Abstandshalter zwischen aneinander grenzenden Bahnlagen 20 und erzeugen somit die Permeat-Abtransport-Schicht. Diese Kleberaupen können zudem einen Zusammenhalt von aneinander grenzenden Bahnlagen 20 bewirken. Werden die Kleberaupen zusätzlich auch an den beiden Stirnseiten der Trägerbahn 23 angebracht, dienen sie dort gleichzeitig zum Verschließen der Permeat-Abtransport-Schicht. Die offenen Bereiche zwischen den Klebespuren dienen zum Abtransport des Permeats.The permeate removal layer may also be realized by applying to a carrier web, preferably the same as the carrier web 21 is constructed, continuous beads, with a width of, for example, 0.5 mm to 50 mm and a height of, for example, 0.3 mm to 5 mm, of ceramic adhesive across the channels 31 , be applied at a distance, preferably from 1 mm to 200 mm. These adhesive beads are compressed during winding, with the distance of the Kleberaupen slightly reduced as a result of their compression. The adhesive beads then serve as spacers between adjoining web layers 20 and thus produce the permeate transport layer. These adhesive beads can also be a cohesion of adjacent web layers 20 cause. If the adhesive beads in addition to the two end faces of the carrier web 23 attached, they serve there at the same time for closing the permeate removal layer. The open areas between the glue tracks serve to remove the permeate.

Die Permeat-Abtransport-Schicht kann alternativ auch wie folgt realisiert werden: Durchgängige Streifen, mit einer Breite von beispielsweise 0,5 mm bis 50 mm und einer Höhe von beispielsweise 0,3 mm bis 3 mm, aus gleichem Material und mit gleicher Struktur wie die Trägerbahn 23 werden quer zu den Kanälen 31 im Abstand, vorzugsweise von 1 mm bis 200 mm, auf eine Trägerbahn 23, vorzugsweise die genau wie Trägerbahn 21 aufgebaut ist, aufgebracht und mit keramischem Kleber verklebt. Die Streifen dienen als Abstandshalter zwischen aneinander grenzenden Bahnlagen 20 und erzeugen somit die Permeat-Abtransport-Schicht. Werden die Streifen zusätzlich auch an den beiden Stirnseiten der Trägerbahn 23 angebracht, dienen sie dort gleichzeitig zum Verschließen der Permeat-Abtransport-Schicht. Die offenen Bereiche zwischen den Streifen dienen zum Abtransport des Permeats.The permeate removal layer can alternatively also be realized as follows: Continuous strips, with a width of, for example, 0.5 mm to 50 mm and a height of, for example, 0.3 mm to 3 mm, made of the same material and with the same structure as the carrier web 23 become transverse to the channels 31 at a distance, preferably from 1 mm to 200 mm, on a carrier web 23 , preferably the same as carrier web 21 is constructed, applied and glued with ceramic adhesive. The strips serve as spacers between adjacent web layers 20 and thus produce the permeate transport layer. In addition, the strips are also on the two end faces of the carrier web 23 attached, they serve there at the same time for closing the permeate removal layer. The open areas between the strips serve to remove the permeate.

Zur Bildung der Bahnlage 20 wird die gewellte zweite Trägerbahn 22 zwischen der als Flachbahn gestalteten ersten Trägerbahn und der ebenfalls als Flachbahn gestalteten dritten Trägerbahn 23 angeordnet. In der fertigen Bahnlage 20 sind die drei Trägerbahnen 21, 22, 23 mittels eines keramischen Klebers miteinander verklebt.To form the railway layer 20 becomes the corrugated second carrier web 22 between the designed as a flat track first carrier web and also designed as a flat track third carrier web 23 arranged. In the finished course situation 20 are the three carrier webs 21 . 22 . 23 glued together by means of a ceramic adhesive.

In der fertigen Bahnlage 20 sind zwischen der als Flachbahn gestalteten ersten Trägerbahn 21 und der gewellten zweiten Trägerbahn 22 mehrere zur Bildung von Fluidströmungskanälen 51 für das zu filternde Fluid 65 vorgesehene erste Kanäle 31 ausgebildet. Diese ersten Kanäle 31 sind von Wandteilen der ersten Trägerbahn 21 und von Wandteilen der zweiten Trägerbahn 22 begrenzt. Ferner sind die ersten Kanäle 31 zu den beiden voneinander weg weisenden Stirnseiten 24, 25 der Bahnlage 20 hin offen. Sie erstrecken sich durchgehend zwischen den beiden Stirnseiten 24, 25 der Bahnlage 20 in einer Kanalrichtung 26 im Wesentlichen parallel zueinander. Außerdem sind in der fertigen Bahnlage 20 zwischen der gewellten zweiten Trägerbahn 22 und der als Flachbahn gestalteten dritten Trägerbahn 23 mehrere zur Bildung von Permeat-Fluidkanälen 52 vorgesehene zweite Kanäle 32 ausgebildet. Diese zweiten Kanäle 32 sind von Wandteilen der zweiten Trägerbahn 22 und von Wandteilen der dritten Trägerbahn 23 begrenzt. Die zweiten Kanäle 32 erstrecken sich zwischen den beiden Stirnseiten 24, 25 der Bahnlage im Wesentlichen parallel zueinander sowie im Wesentlichen in der gleichen Kanalrichtung 26 wie die ersten Kanäle 31, also im Wesentlichen parallel zu den ersten Kanälen 31. Im Unterschied zu den ersten Kanälen 31 werden die zweiten Kanäle 32 jeweils im Bereich von zwei ihrer voneinander weg weisenden Stirnseiten mittels eines keramischen Klebers verschlossen. Zur Bildung der fertigen Bahnlage 20 wird die Anordnung der zweiten Trägerbahn 22 und der dritten Trägerbahn 23 mit den dazwischen liegenden zweiten Kanälen 32 derart angeordnet, dass in der fertigen Bahnlage 20 die zweiten Kanäle 32 jeweils im Bereich der beiden Stirnseiten 24, 25 der Bahnlage 20 mittels des keramischen Klebers verschlossen sind. Dies ist in 2 durch eine Schraffur angedeutet. Auch die dritte Trägerbahn 23 wird jeweils im Bereich von zwei ihrer voneinander weg weisenden Stirnseiten mittels eines keramischen Klebers verschlossen. Zur Bildung der fertigen Bahnlage wird die dritte Trägerbahn 23 derart angeordnet, dass in der fertigen Bahnlage 20 die dritte Trägerbahn 23 im Bereich der beiden Stirnseiten 24, 25 der Bahnlage 20 mittels des keramischen Klebers verschlossen sind. Dies ist in 2 ebenfalls mit einer Schraffur angedeutet.In the finished course situation 20 are between the designed as a flat track first carrier web 21 and the corrugated second carrier web 22 several for forming fluid flow channels 51 for the fluid to be filtered 65 provided first channels 31 educated. These first channels 31 are of wall parts of the first carrier web 21 and wall portions of the second carrier web 22 limited. Further, the first channels 31 to the two facing away from each other end faces 24 . 25 the railway situation 20 open. They extend continuously between the two end faces 24 . 25 the railway situation 20 in a channel direction 26 essentially parallel to each other. In addition, in the finished railway layer 20 between the corrugated second carrier web 22 and designed as a flat track third carrier web 23 several to form permeate fluid channels 52 provided second channels 32 educated. These second channels 32 are of wall parts of the second carrier web 22 and wall portions of the third carrier web 23 limited. The second channels 32 extend between the two end faces 24 . 25 the web layer substantially parallel to each other and substantially in the same channel direction 26 like the first channels 31 , ie essentially parallel to the first channels 31 , Unlike the first channels 31 become the second channels 32 each closed in the region of two of their facing away from each other end faces by means of a ceramic adhesive. To form the finished course layer 20 becomes the arrangement of the second carrier web 22 and the third carrier web 23 with the second channels in between 32 arranged such that in the finished web layer 20 the second channels 32 each in the area of the two end faces 24 . 25 the railway situation 20 are closed by means of the ceramic adhesive. This is in 2 indicated by hatching. Also the third carrier web 23 is closed in each case in the region of two of their facing away from each other end faces by means of a ceramic adhesive. The third carrier web is used to form the finished web layer 23 arranged such that in the finished web layer 20 the third carrier web 23 in the area of the two end faces 24 . 25 the railway situation 20 are closed by means of the ceramic adhesive. This is in 2 also indicated by a hatching.

Zum stirnendseitigen Verschließen der zweiten Kanäle 32 kann eine pastöse keramische Masse, vorzugsweise eine keramische Klebepaste, beispielsweise in Form von zwei Kleberaupen, quer zu der Kanalrichtung 26 auf die die ersten Kanäle 31 begrenzenden Wandteile der gewellten zweiten Trägerbahn 22, auf ihrer von der ersten Trägerbahn 21 weg weisenden Seite, aufgetragen werden. Die beiden Kleberaupen werden, in der Kanalrichtung 26 der zweiten Kanäle 32 betrachtet, in einem Abstand zueinander auf der gewellten zweiten Trägerbahn 22 aufgetragen. Dabei wird eine erste Kleberaupe im Bereich einer ersten Stirnseite der gewellten zweiten Trägerbahn 22 auf diese aufgetragen und die zweite Kleberaupe wird im Bereich der von der ersten Stirnseite weg weisenden zweiten Stirnseite der zweiten Trägerbahn 22 auf diese aufgetragen. Das Auftragen der beiden Kleberaupen erfolgt bevorzugt gleichzeitig. Es versteht sich jedoch, dass die Kleberaupen auch nacheinander auf die zweite Trägerbahn 22 aufgetragen werden können. Nach dem Auftragen der beiden Kleberaupen auf die zweite Trägerbahn 22, bevorzugt jedoch gleichzeitig bzw. in einem Verfahrensgang mit dem Auftragen der Kleberaupen auf die zweite Trägerbahn 22, werden die dritte Trägerbahn 23 und die mit den Kleberaupen versehene zweite Trägerbahn 22 aufeinander gepresst. Dadurch wird ein stirnendseitiges Verschließen der zweiten Kanäle 32 im Bereich ihrer beiden Stirnseiten bewirkt, so dass anschließend die zweiten Kanäle 32 allseitig verschlossen sind, jeweils unter Aussparung bzw. Freilassung eines Kanalhohlraumes des jeweiligen zweiten Kanals 32.For end-side closing of the second channels 32 may be a pasty ceramic mass, preferably a ceramic adhesive paste, for example in the form of two adhesive beads, transverse to the channel direction 26 on the first channels 31 delimiting wall parts of the corrugated second carrier web 22 , on her from the first carrier web 21 away side, be applied. The two glue beads are in the channel direction 26 the second channels 32 considered at a distance from each other on the corrugated second carrier web 22 applied. In this case, a first adhesive bead in the region of a first end side of the corrugated second carrier web 22 applied to this and the second adhesive bead is in the region of the first end face facing away from the second end face of the second carrier web 22 applied to these. The application of the two adhesive beads preferably takes place simultaneously. It is understood, however, that the adhesive beads also successively on the second carrier web 22 can be applied. After applying the two adhesive beads on the second carrier web 22 but preferably at the same time or in one process step with the application of the adhesive beads on the second carrier web 22 , become the third carrier web 23 and the second carrier web provided with the adhesive beads 22 pressed together. This is a front-end closing of the second channels 32 effected in the area of its two end faces, so that subsequently the second channels 32 are closed on all sides, each recess or release a channel cavity of the respective second channel 32 ,

Die auf diese Art und Weise hergestellte Bahnlage 20 oder auch schon während ihrer Herstellung, wird die Bahnlage 20 um eine im Wesentlichen parallel zu der Kanalrichtung 26 der ersten und der zweiten Kanäle 31, 32 verlaufende Axialachse 27 spiralförmig zu einem Wickelkörper 30 aufgewickelt. Dies ist schematisch in 1 veranschaulicht. Zu diesem Zwecke ist also die Bahnlage 20 vor ihrem Aufwickeln entsprechend biegbar bzw. flexibel.The layer layer produced in this way 20 or even during their production, the railway situation 20 around a substantially parallel to the channel direction 26 the first and the second channels 31 . 32 extending axial axis 27 spiraling to a winding body 30 wound. This is schematically in 1 illustrated. For this purpose, therefore, the railway situation 20 according to their winding accordingly bendable or flexible.

Anschließend an das Aufwickeln oder auch schon vor dem Aufwickeln zu dem Wickelkörper 30, wird die Bahnlage 20 bzw. der mit dieser aufgewickelte Wickelkörper 30 mit einem keramischen Schlicker infiltriert bzw. imprägniert. Dabei kann es sich bevorzugt um eine mit keramischen Partikeln bzw. Körnern versehene Flüssigkeit, vorzugsweise in Form einer Suspension, handeln. Bei der fertigen Bahnlage 20, welche die wenigstens drei Trägerbahnen 21, 22, 23 enthält, kann es sich also um eine ausbrennbare Trägerstruktur für den keramischen Schlicker handeln.Following the winding or even before winding to the winding body 30 , is the railway situation 20 or wound with this winding body 30 infiltrated or impregnated with a ceramic slip. This may preferably be a liquid provided with ceramic particles or grains, preferably in the form of a suspension. At the finished course location 20 which the at least three carrier webs 21 . 22 . 23 contains, so it may be a burn-out support structure for the ceramic slurry.

Um einen hinsichtlich bestimmter Filtrationsanwendungen funktionsfähigen Filter zur Bildung einer Wickelmembran zu erhalten, werden, vorzugsweise anschließend, die ersten Kanäle 31 mit einer keramischen Trennschicht 28 zur Bildung einer Membran 48 versehen. Dabei kann es sich bevorzugt wiederum um einen keramischen Schlicker bzw. um eine mit keramischen Partikeln bzw. Körner versehene Flüssigkeit, insbesondere um eine Suspension, handeln. Das flüssige oder pastöse keramische Material wird bevorzugt durch Kanalöffnungen, aus welchen die ersten Kanäle 31 zu den Stirnseiten 24, 25 der Bahnlage hin ausmünden, in die ersten Kanäle 31 eingebracht. Mit anderen Worten können die ersten Kanäle 31 zum Zwecke einer Bildung der keramischen Trennschicht 28 mit dem flüssigen oder pastösen keramischen Material zur Bildung der Membran 48 geflutet werden. Das flüssige oder pastöse keramische Material zur Bildung der Membranschicht 28 enthält keramische Partikel, deren mittlere Partikelgröße kleiner ist als eine mittlere Partikelgröße von Partikeln des keramischen Materials, mit welchem zumindest die zweite Trägerbahn 22 imprägniert ist.In order to obtain a filter capable of forming a winding membrane with respect to certain filtration applications, the first channels are preferably subsequently 31 with a ceramic separating layer 28 to form a membrane 48 Mistake. This may again preferably be a ceramic slurry or a liquid provided with ceramic particles or grains, in particular a suspension. The liquid or pasty ceramic material is preferably through channel openings, from which the first channels 31 to the front ends 24 . 25 the railway station out, in the first channels 31 brought in. In other words, the first channels 31 for the purpose of forming the ceramic separation layer 28 with the liquid or pasty ceramic material to form the membrane 48 be flooded. The liquid or pasty ceramic material for forming the membrane layer 28 contains ceramic particles whose average particle size is smaller than an average particle size of particles of the ceramic material, with which at least the second carrier web 22 impregnated.

Die fertige Bahnlage 20 ist im Querschnitt in 2 gezeigt. Sie weist die besagten drei Trägerbahnen 21, 22, 23, also die als Flachbahn gestaltete erste Trägerbahn 21, die ebenfalls als Flachbahn gestaltete, vorzugsweise gegenüber der ersten Trägerbahn 21 dickere, dritte Trägerbahn 23 und die zwischen der ersten Trägerbahn 21 und der zweiten Trägerbahn 22 angeordnete, gewellte, zweite Trägerbahn 22 und optional die Membranschicht 28 auf, die auf der den ersten Kanälen 31 zugewandten Innenseite der ersten Trägerbahn 21 und der zweiten Trägerbahn 22 vorgesehen sein kann bzw. ist. Nach dem Aufwickeln der Bahnlage 20 zu dem Wickelkörper 30 und nach dem Behandeln, insbesondere Tränken bzw. Imprägnieren, des Wickelkörpers 30 mit dem keramischen Schlicker behält der Wickelkörper 30 seine geometrische Form bei, so dass nach dem Aushärten bzw. Brennen ein Wickelkörper 50 erhalten wird, dessen Form der Form des noch nicht ausgehärteten bzw. noch nicht gebrannten Wickelkörpers 30 entspricht. Vorzugsweise wird dabei die gewünschte Form des Wickelkörpers 50 ohne Nachbearbeitung erreicht bzw. beibehalten. Die Sinterschwindung kann in allen drei Raumrichtungen zwischen 0 und 30% betragen.The finished course situation 20 is in cross section in 2 shown. It has the said three carrier webs 21 . 22 . 23 , So designed as a flat track first carrier web 21 , which also designed as a flat track, preferably with respect to the first carrier web 21 thicker, third carrier web 23 and between the first carrier web 21 and the second carrier web 22 arranged, corrugated, second carrier web 22 and optionally the membrane layer 28 on that on the first channels 31 facing inside of the first carrier web 21 and the second carrier web 22 can be provided or is. After winding the course layer 20 to the winding body 30 and after treatment, in particular impregnation or impregnation, of the wound body 30 with the ceramic slurry, the bobbin retains 30 its geometric shape, so that after curing or burning a bobbin 50 is obtained, the shape of the shape of the not yet cured or not fired bobbin 30 equivalent. Preferably, the desired shape of the bobbin 50 achieved or maintained without post-processing. The sintering shrinkage can be between 0 and 30% in all three spatial directions.

Der mit dem keramischen Schlicker imprägnierte bzw. versehene Wickelkörper 30 wird dann zunächst getrocknet. Anschließend wird zunächst die auch als „Template” bezeichenbare Trägerstruktur ausgebrannt, vorzugsweise bei Temperaturen unter 500 Grad Celsius. Anschließend oder in einem kontinuierlichen Hochheizprozess, wird die Temperatur auf eine Brenntemperatur zum Sintern durch Brennen der verbleibenden Keramikstruktur, vorzugsweise bei Temperaturen oberhalb von 1000 Grad Celsius, zu einem eigenstabilen, starren, separat handhabbaren, keramischen Wickelkörper gesintert bzw. durch Sintervorgänge verfestigt. Es besteht auch die Möglichkeit, das „Template” zuerst über einen Pyrolyseschritt in Kohlenstoff zu überführen und danach unter oxidierenden Bedingungen auszubrennen.The wound with the ceramic slurry or provided bobbin 30 is then dried first. Subsequently, the carrier structure, which can also be referred to as a "template", is first burned out, preferably at temperatures below 500 degrees Celsius. Subsequently, or in a continuous heating process, the temperature is sintered to a firing temperature for sintering by firing the remaining ceramic structure, preferably at temperatures above 1000 degrees Celsius, to an inherently stable, rigid, separately handled, ceramic wound body or solidified by sintering operations. It is also possible to first convert the template into carbon via a pyrolysis step and then burn it out under oxidizing conditions.

Es versteht sich, dass die zur Bildung einer Membran 48 vorgesehene keramische Trennschicht 28 auch erst nach dem Trocknen, aber vor dem Ausbrennen oder nach dem Ausbrennen, aber vor dem Sinter-Brennen appliziert werden kann. In den vorstehenden Fällen spricht man auch von „Co-firing”. Es versteht sich außerdem, dass die zur Bildung einer Membran 48 vorgesehene keramische Trennschicht 28 auch erst nach dem Sinter-Brennen appliziert werden kann. In diesem Fall wird der mit der keramischen Trennschicht 28 versehene, bereits gesinterte keramische Wickelkörper erneut entsprechenden Brenntemperaturen ausgesetzt, wodurch die Membranschicht 28 zu einer keramischen Membran 48 gesintert und zugleich mit den Kanalwandungen der bereits zuvor gesinterten ersten Kanäle 31 fest verbunden wird.It is understood that the formation of a membrane 48 provided ceramic separating layer 28 can also be applied only after drying, but before burning out or after burning out, but before sintering. In the above cases one also speaks of "co-firing". It is also understood that to form a membrane 48 provided ceramic separating layer 28 can also be applied only after sintering. In this case, the one with the ceramic separating layer 28 provided, already sintered ceramic winding body again exposed to corresponding firing temperatures, whereby the membrane layer 28 to a ceramic membrane 48 sintered and at the same time with the channel walls of the previously sintered first channels 31 firmly connected.

Ein Ausführungsbeispiel für ein nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestelltes keramisches Filterelement 50 in Form eines gesinterten, keramischen, im Wesentlichen zylinderförmigen Wickelkörpers 50 zur Filterung von Fluiden 65, insbesondere von Flüssigkeiten, beispielsweise von Wasser, ist in 3 dargestellt. Dessen Keramikstrukturen sind als ein Ausschnitt der 3 in Form eines Teilschnittes in der 4 dargestellt. Bei dem gesinterten Wickelkörper 50 ist die Bezeichnung „Wickelkörper” in dem Sinne zu verstehen, dass dieser durch Aufwickeln von aufwickelbaren Materialien, hier der Bahnlage 20, hergestellt ist.An exemplary embodiment of a ceramic filter element produced by the method described above 50 in the form of a sintered, ceramic, substantially cylindrical bobbin 50 for filtering fluids 65 , in particular of liquids, for example of water, is in 3 shown. Its ceramic structures are as a section of the 3 in the form of a partial section in the 4 shown. In the sintered bobbin 50 the term "bobbin" is to be understood in the sense that this by winding of aufwickelbaren materials, here the web layer 20 , is made.

Der gesinterte Wickelkörper 50 weist als wesentliche Elemente mehrere in der Axialrichtung 47 zu dessen beiden voneinander weg weisenden Stirnseiten 44, 45 hin offene und sich in der Axialrichtung 47 erstreckende keramische Fluidströmungskanäle 51 für das zu filternde Fluid 65 auf. Der Wickelkörper 50 weist ferner mehrere sich in der Axialrichtung 47 erstreckende, im Bereich der beiden Stirnseiten 44, 45 des Wickelkörpers 50 verschlossene, keramische Permeat-Fluidkanäle 52 für das Permeat 67 auf. Der Wickelkörper 50 weist ferner eine keramische Permeat-Abtransport-Schicht 43 zum Abtransport des Permeats 67 in einer Abtransportrichtung quer zu der Axialachse 27 und in Richtung zu der Axialachse 27 hin auf.The sintered bobbin 50 has as essential elements more in the axial direction 47 to the two sides facing away from each other 44 . 45 open and in the axial direction 47 extending ceramic fluid flow channels 51 for the fluid to be filtered 65 on. The winding body 50 also has several in the axial direction 47 extending, in the region of the two end faces 44 . 45 the bobbin 50 sealed, ceramic permeate fluid channels 52 for the permeate 67 on. The winding body 50 also has a ceramic permeate removal layer 43 for the removal of the permeate 67 in a Abtransportrichtung transverse to the axial axis 27 and toward the axial axis 27 towards.

Das keramische Filterelement 50 besteht aus wenigstens einer spiralförmig um eine Axialachse 47 aufgewickelt gebildeten Schichtenlage 40. Die spiralförmige Schichtenlage 40 besteht aus mehreren, miteinander sowohl durch Sintern fest verbundenen, als auch durch Sintern eigenstabil und starr ausgebildeten keramischen Schichten 60; 61, 62, 63. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann es sich bei dem Filterelement 50 um einen zu einer einteiligen keramischen Struktur gesinterten Filterkörper mit einer spiralförmigen Schichtenstruktur handeln.The ceramic filter element 50 consists of at least one spiral around an axial axis 47 wrapped layer layer formed 40 , The spiral layer layer 40 consists of a plurality of ceramic layers fixed to one another by sintering as well as by sintering which are inherently stable and rigid 60 ; 61 . 62 . 63 , In other words, it may be in the filter element 50 a sintered to a one-piece ceramic structure filter body with a spiral layer structure act.

Zwischen den durch Sintern einteilig verbundenen Schichten 60; 61, 62, 63 sind mehrere, auch als Zuführkanäle für ein zuzuführendes, zu filterndes Fluid („Feed”) bezeichenbare, Fluidströmungskanäle 51 für das zu filternde Fluid 65 und mehrere Permeat-Fluidkanäle 52 für ein fluides Permeat 67 ausgebildet. Bei dem Permeat 67 handelt es sich um das mittels Filterstrukturen des Filterelements 50, vorzugsweise mittels einer Membran 48 des Filterelements 50, gefilterte Fluid, bzw. um einen fließfähigen Rückstand. Die Fluidströmungskanäle 51 und die Permeat-Fluidkanäle 52 erstrecken sich jeweils im Wesentlichen geradlinig in einer Kanalrichtung 26 im Wesentlichen parallel zueinander in der Axialrichtung 47 und mithin in der Längsrichtung des Wickelkörpers 50.Between the layers integrally connected by sintering 60 ; 61 . 62 . 63 are several, also as feed channels for a zuzuführendes, to be filtered fluid ("Feed") markable, fluid flow channels 51 for the fluid to be filtered 65 and a plurality of permeate fluid channels 52 for a fluid permeate 67 educated. In the permeate 67 it is that by means of filter structures of the filter element 50 , preferably by means of a membrane 48 of the filter element 50 , filtered fluid, or to a flowable residue. The fluid flow channels 51 and the permeate fluid channels 52 each extend substantially straight in a channel direction 26 substantially parallel to each other in the axial direction 47 and thus in the longitudinal direction of the bobbin 50 ,

Die keramischen Schichten 60; 61, 62, 63 der Schichtenlage 40 des als Wickelkörper 50 hergestellten Filterelements 50 umfassen eine für das zu filternde und gefilterte Fluid 65, 67 durchlässige Trennschicht 41 oder eine für das zu filternde und gefilterte Fluid 65, 67 undurchlässige Sperrschicht 41, eine Permeat-Abtransport-Schicht 43 zum Abtransport eines Permeats 67 und eine Trennschicht 42 zum Filtern des zu filternden Fluids 65. Die Trennschicht 42 trennt die Fluidströmungskanäle 51 von den Permeat-Fluidkanälen 52 bzw. grenzt diese voneinander ab. Die Trennschicht 42 ist aus zwei zusammengesinterten Schichten gebildet, nämlich aus einer die Fluidströmungskanäle 51 unmittelbar begrenzenden porösen Membranschicht 48 und aus einer die Membranschicht 48 tragenden, gewellten, porösen Substratschicht 49. Wie aus 4 ersichtlich, weisen sowohl die Substratschicht 49 als auch die Membranschicht 48, in Umfangsrichtung bzw. Spiralumlaufrichtung betrachtet, eine sinusförmig gewellte Struktur auf. Demgemäß weist die Trennschicht 42, in Umfangsrichtung bzw. Spiralumlaufrichtung betrachtet, insgesamt eine sinusförmig gewellte Struktur 57 auf.The ceramic layers 60 ; 61 . 62 . 63 the layer layer 40 as a wound body 50 manufactured filter element 50 include one for the filtered and filtered fluid 65 . 67 permeable separating layer 41 or one for the filtered and filtered fluid 65 . 67 impermeable barrier layer 41 , a permeate transport layer 43 for the removal of a permeate 67 and a release layer 42 for filtering the fluid to be filtered 65 , The separation layer 42 separates the fluid flow channels 51 from the permeate fluid channels 52 or separates them from each other. The separation layer 42 is formed of two co-sintered layers, namely one of the fluid flow channels 51 immediately delimiting porous membrane layer 48 and from a membrane layer 48 supporting, corrugated, porous substrate layer 49 , How out 4 can be seen, have both the substrate layer 49 as well as the membrane layer 48 , viewed in the circumferential direction or spiral circumferential direction, a sinusoidal corrugated structure. Accordingly, the release layer 42 , viewed in the circumferential direction or spiral circumferential direction, a total of a sinusoidal corrugated structure 57 on.

Die keramische, gesinterte Trennschicht 41 oder Sperrschicht 41 ist aus der mit einem keramischen Schlicker imprägnierten ersten Trägerbahn 21 hergestellt. Die keramische, gesinterte Trennschicht 42 ist aus der mit einem keramischen Schlicker imprägnierten zweiten Trägerbahn 22 und der vorzugsweise darauf applizierten Trennschicht 28 für die Membran 48 hergestellt, die ebenfalls mit einem keramischen Schlicker imprägniert bzw. gebildet bzw. hergestellt ist. Die keramische, gesinterte Permeat-Abtransport-Schicht 43 ist aus der mit einem keramischen Schlicker imprägnierten dritten Trägerbahn 23 hergestellt. Die Permeat-Abtransport-Schicht 43 erstreckt sich in einem radialen Abstand zu der Trennschicht 41 oder zu der Sperrschicht 41.The ceramic, sintered separating layer 41 or barrier layer 41 is from the impregnated with a ceramic slip first carrier web 21 produced. The ceramic, sintered separating layer 42 is from the impregnated with a ceramic slip second carrier web 22 and the release layer preferably applied thereon 28 for the membrane 48 made, which is also impregnated with a ceramic slurry or formed or produced. The ceramic, sintered permeate removal layer 43 is from the impregnated with a ceramic slurry third carrier web 23 produced. The permeate removal layer 43 extends at a radial distance to the separation layer 41 or to the barrier layer 41 ,

Die Fluidströmungskanäle 51 und die Permeat-Fluidkanäle 52 der Schichtenlage 40 sind, in radialer Richtung betrachtet, zwischen der Trennschicht 41 oder der Sperrschicht 41 und der Permeat-Abtransport-Schicht 43 angeordnet. Die Fluidströmungskanäle 51 sind zu den in der Axialrichtung 47 voneinander weg weisenden Stirnseiten 44, 45 des Filterelements 50 hin beidseitig offen. Im Unterschied dazu sind sowohl die Permeat-Fluidkanäle 52 als auch die Permeat-Abtransport-Schicht 43 jeweils im Bereich beider Stirnseiten 44, 45 des Filterelements 50 durch gesintertes keramisches Material verschlossen.The fluid flow channels 51 and the permeate fluid channels 52 the layer layer 40 are, viewed in the radial direction, between the separation layer 41 or the barrier layer 41 and the permeate transport layer 43 arranged. The fluid flow channels 51 are to those in the axial direction 47 facing away from each other end faces 44 . 45 of the filter element 50 open on both sides. In contrast, both the permeate fluid channels 52 as well as the permeate removal layer 43 each in the area of both end faces 44 . 45 of the filter element 50 sealed by sintered ceramic material.

Die Fluidströmungskanäle 51 für das zu filternde Fluid 65 sind einerseits, in radialer Richtung zu einer ersten Flächenseite des Filterelements 50, hier radial nach außen, betrachtet, von der mit im Wesentlichen flachen Flächenteilen begrenzten Trennschicht 41 oder Sperrschicht 41 begrenzt. Die Trennschicht 41 oder Sperrschicht 41 erstreckt sich in einer Wickel- bzw. Spiral-Umfangsrichtung bzw. -Umlaufrichtung durchgehend über die Schichtenlage 40. Andererseits sind die Fluidströmungskanäle 51 für das zu filternde Fluid 65, in einer entgegen gesetzten Richtung, zu einer von der ersten Flächenseite weg weisenden zweiten Flächenseite des Filterelements 50 hin, also hier radial nach innen, betrachtet, von einer wellenförmigen Kanalwand der Trennschicht 42 begrenzt.The fluid flow channels 51 for the fluid to be filtered 65 on the one hand, in the radial direction to a first surface side of the filter element 50 . here radially outwardly, viewed from the limited with substantially flat surface parts separating layer 41 or barrier layer 41 limited. The separation layer 41 or barrier layer 41 extends in a winding or spiral circumferential direction or -laufrichtung continuously over the layer layer 40 , On the other hand, the fluid flow channels 51 for the fluid to be filtered 65 , in an opposite direction, to a second surface side of the filter element facing away from the first surface side 50 towards, ie radially inwardly, viewed from a wavy channel wall of the separation layer 42 limited.

Die Permeat-Fluidkanäle 52 für das Permeat 67 sind einerseits, in Richtung zu der ersten Flächenseite hin, also hier radial nach außen, betrachtet, von der wellenförmigen Kanalwand der Trennschicht 42 begrenzt. Diese wellenförmige Kanalwand bzw. Trennschicht erstreckt sich in der Wickel- bzw. Spiral-Umfangsrichtung bzw. -Umlaufrichtung durchgehend über die spiralförmig ausgebildete Schichtenlage 40. Andererseits sind die Permeat-Fluidkanäle 52, in Richtung zu der zweiten Flächenseite hin, also hier radial nach innen betrachtet, von der mit im Wesentlichen flachen Flächenteilen begrenzten, Permeat-Abtransport-Schicht 43 begrenzt.The permeate fluid channels 52 for the permeate 67 are on the one hand, in the direction of the first surface side, so here radially outward, considered, of the wavy channel wall of the separation layer 42 limited. This wave-shaped channel wall or separating layer extends continuously in the winding or spiral circumferential direction or circumferential direction over the spirally formed layer layer 40 , On the other hand, the permeate fluid channels 52 , viewed in the direction of the second surface side, that is to say radially inwardly, from the permeate removal layer bounded by substantially flat surface parts 43 limited.

Die wellen- bzw. sinusförmige Kanalwand der Trennschicht 42 bzw. die Trennschicht 42 ist auf ihrer die Fluidströmungskanäle 51 begrenzenden Kanalinnenseite mit einer gesinterten keramischen Schicht in Form einer Membran 48 gebildet. Die Membran 48 weist eine mittlere Membran-Porengröße auf, die kleiner ist als eine mittlere Substrat-Porengröße des die Membran 48 tragenden Substratmaterials 49 der Kanalwandteile des jeweiligen Fluidströmungskanals 51.The wave or sinusoidal channel wall of the separation layer 42 or the separating layer 42 is on her the fluid flow channels 51 delimiting channel inside with a sintered ceramic layer in the form of a membrane 48 educated. The membrane 48 has a mean membrane pore size that is less than an average substrate pore size of the membrane 48 carrying substrate material 49 the channel wall parts of the respective fluid flow channel 51 ,

Die spiralförmig ausgebildete Schichtenlage 40 besteht aus mehreren, in radialer Richtung betrachtet, übereinander liegenden Schichten 60; 61, 62, 63. Diese Schichten 60; 61, 62, 63 sind jeweils grundsätzlich so aufgebaut, wie vorstehend für die gesamte Schichtenlage 40 beschrieben. Bedingt durch die spiralförmige Struktur bzw. Ausbildung der Schichtenlage 40 des gesinterten keramischen Filterelements 50, grenzt an eine Permeat-Abtransport-Schicht 43 einer äußeren Schicht 61 der übereinander ausgebildeten Schichten 60; 61, 62, 63, in einer Richtung radial nach innen betrachtet, unmittelbar eine Trennschicht 41 oder Sperrschicht 41 einer nächsten inneren Schicht 62 der besagten Schichten 60; 61, 62, 63 an. Infolge des Sintervorganges sind die jeweilige Permeat-Abtransport-Schicht 43 und die daran unmittelbar radial nach innen angrenzende Trennschicht 41 oder Sperrschicht 41 zusammengesintert, bilden also eine gemeinsame, einteilige Schicht 53 aus.The spirally formed layer layer 40 consists of several, considered in the radial direction, superimposed layers 60 ; 61 . 62 . 63 , These layers 60 ; 61 . 62 . 63 are each basically constructed as above for the entire layer layer 40 described. Due to the spiral structure or formation of the layer layer 40 the sintered ceramic filter element 50 , adjacent to a permeate removal layer 43 an outer layer 61 the superimposed layers 60 ; 61 . 62 . 63 , viewed in a direction radially inward, immediately a release layer 41 or barrier layer 41 a next inner layer 62 of said layers 60 ; 61 . 62 . 63 at. As a result of the sintering process, the respective permeate removal layer 43 and the immediately radially inwardly adjacent separating layer 41 or barrier layer 41 sintered together, thus forming a common, one-part layer 53 out.

Wenn die Schicht 41 als Trennschicht 41 ausgebildet ist, kann diejenige Membranfläche, die an die Permeat-Abtransport-Schicht 43 angrenzt, also im gezeigten Ausführungsbeispiel die flache Unterseite der Sinuswelle, auch in vollem Umfang zur Filtration beitragen. In diesem Fall kann oder muss eine Sperrschicht lediglich auf der Außenseite der äußersten Schicht 61 des als Wickelkörper hergestellten keramischen Filterelements 50 vorgesehen sein. Vorzugsweise sollte die poröse Trennschicht 41 für das zu filternde Fluid mindestens so durchlässig sein, wie das Substratmaterial der porösen Substratschicht 49 bzw. sollte die gleiche Struktur besitzen.If the layer 41 as a separating layer 41 is formed, that membrane surface, which is connected to the permeate-transport layer 43 adjacent, so in the illustrated embodiment, the flat bottom of the sine wave, also contribute in full to the filtration. In this case, a barrier layer can or must only on the outside of the outermost layer 61 of the ceramic filter element produced as a wound body 50 be provided. Preferably, the porous separating layer should 41 be at least as permeable to the fluid to be filtered as the substrate material of the porous substrate layer 49 or should have the same structure.

Die Vorgänge beim Filtern eines zu filternden Fluids 65 mittels eines erfindungsgemäßen Filterelements 50, bei dem die Schicht 41 als eine Sperrschicht 41 ausgebildet ist, können wie folgt beschrieben werden: Das zu filternde Fluid 65 wird einer ersten Stirnseite 44 der Wickelmembran zugeführt, die dann eine An- bzw. Einströmseite 44 ausbildet. Von dort aus kann das zu filternde Fluid 65 in und durch die Fluidströmungskanäle 51 fließen. Da die Fluidströmungskanäle 51 beidseitig offen sind, also nicht nur zu der ersten Stirnseite 44 bzw. An- bzw. Einströmseite hin, sondern auch zu der davon weg weisenden zweiten Stirnseite 45 des Filterelements hin, kann ein Anteil des Fluids bzw. ein fließfähiger Rückstand bzw. ein fluides Retentat 66 an der dann eine Ab- bzw. Ausströmseite 45 bildenden zweiten Stirnseite 45 des Filterelements 50 aus den Fluidströmungskanälen 51 austreten. Während des Durchströmens durch die Fluidströmungskanäle 51 kann das zu filternde Fluid 65, in Richtungen quer zu der Axialrichtung 47 bzw. Kanalrichtung 26 der Fluidströmungskanäle 51, durch die wellen- bzw. sinusförmige Trennschicht 42 hindurch treten, und mithin zuerst durch die Membranschicht 48 und dann durch die sie tragende Substratschicht 49. Dabei werden die zu filternden Bestandteile mittels der Membran 48 aus dem Fluid herausgefiltert, so dass in den Fluidströmungskanälen 51 das Retentat 66, also die herausgefilterten Bestandteile bzw. Rückstände, zurück gehalten wird bzw. werden. Das durch die Membranschicht 48 und das diese tragende Substrat 49 der wellenförmigen Trennschicht 42 hindurch getretene gefilterte Fluid 67 wird in den Permeat-Fluidkanälen 52 aufgenommen. Da die Permeat-Fluidkanäle 52 im Bereich der beiden Stirnseiten 44, 45 des Filterelements 50, also beidseitig, dicht verschlossen sind, kann das gefilterte Fluid 67 dort nicht austreten, sondern kann von den Permeat-Fluidkanälen 52, in einer Richtung quer zu der Kanalrichtung 26 der Permeat-Fluidkanäle 52 und nach innen betrachtet, in die angrenzende, zumindest poröse, vorzugsweise jedoch in Umfangs- bzw. Spiralumlaufrichtung, insbesondere sich durchlaufend erstreckende, Kanäle, beispielsweise Mikrokanäle, aufweisende, Permeat-Abtransport-Schicht 43 wandern. Da die Permeat-Abtransport-Schicht 43 im Bereich der beiden Stirnseiten 44, 45 des Filterelements 50, also beidseitig, dicht verschlossen ist und ferner, da an die Permeat-Abtransport-Schicht 43 radial nach innen betrachtet die Sperrschicht 41 angrenzt, die nicht nur für das zu filternde Fluid 65, sondern auch für das gefilterte Fluid 67 undurchlässig ist, kann das gefilterte Fluid 67 weder in axialer Richtung nach außen, noch in radialer Richtung nach innen, aus den Permeat-Fluidkanälen 52 austreten, sondern kann durch die Poren bzw. Kanäle der spiralförmig ausgebildeten Permeat-Abtransport-Schicht 43 hindurch, und zwar in Umfangs- bzw. Spiralumlaufrichtung, in 3 in einer Richtung 54 gegen den Uhrzeigersinn, bis zu dem inneren Ende 55 der Permeat-Abtransport-Schicht 43 wandern, wo das gefilterte Fluid in Form eines Permeats 67 austreten kann. Es versteht sich, dass das äußere Ende 56 zumindest der Permeat-Abtransport-Schicht 43, vorzugsweise jedoch der gesamten äußersten Schicht 61 der Schichtenlage 40 dicht verschlossen sein kann, vorzugsweise. mittels eines gesinterten keramischen Verschlusses 64 (3). Um diesen Verschluss 64 zu verwirklichen, kann keramisches Material in Form eines keramischen Klebers vor dem Sintern im Bereich der äußeren Enden 36 der Bahnlage 20 aufgetragen worden sein. Dadurch kann auch ein Fixieren des äußeren Endes 36 der als Wickelkörper 30 aufgewickelten Bahnlage 20 erreicht werden.The processes involved in filtering a fluid to be filtered 65 by means of a filter element according to the invention 50 in which the layer 41 as a barrier layer 41 is formed, can be described as follows: The fluid to be filtered 65 becomes a first end face 44 fed to the winding membrane, which then a arrival or inflow 44 formed. From there, the fluid to be filtered 65 into and through the fluid flow channels 51 flow. As the fluid flow channels 51 are open on both sides, not just to the first front page 44 or on arrival or inflow side, but also to the second end facing away from it 45 the filter element, a proportion of the fluid or a flowable residue or a fluid retentate 66 at the then a discharge or outflow side 45 forming second end face 45 of the filter element 50 from the fluid flow channels 51 escape. While flowing through the fluid flow channels 51 can be the fluid to be filtered 65 in directions transverse to the axial direction 47 or channel direction 26 the fluid flow channels 51 , through the wave or sinusoidal separating layer 42 pass through, and therefore first through the membrane layer 48 and then through the supporting substrate layer 49 , In this case, the components to be filtered by means of the membrane 48 filtered out of the fluid, so that in the fluid flow channels 51 the retentate 66 , So the filtered-out constituents or residues, is or are held back. That through the membrane layer 48 and this supporting substrate 49 the wavy separation layer 42 passed through filtered fluid 67 is in the permeate fluid channels 52 added. Since the permeate fluid channels 52 in the area of the two front sides 44 . 45 of the filter element 50 , so on both sides, are tightly closed, the filtered fluid 67 can not escape there, but can from the permeate fluid channels 52 in a direction transverse to the channel direction 26 the permeate fluid channels 52 and viewed inwardly, in the adjacent, at least porous, but preferably in the circumferential or spiral circulation direction, in particular continuously extending, channels, such as microchannels, having, permeate-transport layer 43 hike. Since the permeate removal layer 43 in the region of the two end faces 44 . 45 of the filter element 50 , so on both sides, is tightly sealed and further, there to the permeate-transport layer 43 looking radially inward, the barrier layer 41 adjacent, not only for the fluid to be filtered 65 but also for the filtered fluid 67 impermeable, the filtered fluid 67 neither in the axial outward direction, nor in the radial direction inward, from the permeate fluid channels 52 but can pass through the pores or channels of the spirally formed permeate removal layer 43 through, in the circumferential or spiral circulation direction, in 3 in one direction 54 counterclockwise, to the inner end 55 the permeate removal layer 43 migrate where the filtered fluid in the form of a permeate 67 can escape. It is understood that the outer end 56 at least the permeate removal layer 43 but preferably the entire outermost layer 61 the layer layer 40 can be tightly closed, preferably. by means of a sintered ceramic closure 64 ( 3 ). To this closure 64 To realize ceramic material may be in the form of a ceramic adhesive prior to sintering in the region of the outer ends 36 the railway situation 20 have been applied. This can also fix the outer end 36 the as a winding body 30 wound up railway layer 20 be achieved.

Wie in bereits 1 schematisch veranschaulicht, kann die Bahnlage 20 zur Bildung eines Wickelkörpers 30 auf ein, vorzugsweise keramisches, Zentralrohr 37 aufgewickelt werden. Das Zentralrohr 37 hat in einem Längserstreckungsbereich, der in Axialrichtung 47 von dem Wickelkörper 30, 50 bzw. Filterelement 50 überdeckt wird, mehrere Durchbrechungen, die in der 1 nicht gezeigt sind. Durch diese Durchbrechungen hindurch kann das aus der Permeat-Abtransport-Schicht 43 ausströmende Permeat 67 in das Zentralrohr 37 strömen, in dem das Permeat 67 aufgefangen und von dem das Permeat 67 weggeleitet werden kann.As in already 1 schematically illustrates the web layer 20 to form a wound body 30 on a, preferably ceramic, central tube 37 be wound up. The central tube 37 has in a longitudinal extension region, in the axial direction 47 from the winding body 30 . 50 or filter element 50 is covered, several openings in the 1 not shown. Through these openings through the can from the permeate-transport layer 43 effluent permeate 67 in the central tube 37 flow in which the permeate 67 collected and from which the permeate 67 can be routed away.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2006/005668 [0002] WO 2006/005668 [0002]
  • EP 1930060 A1 [0003] EP 1930060 A1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements (50) zur Filterung von Fluiden (65), wobei zunächst eine Bahnlage (20) aus wenigstens drei schichtweise übereinander liegenden Trägerbahnen (21, 22, 23) hergestellt wird, die jeweils aus einem brennbaren Material hergestellt wird oder ist, von denen wenigstens eine erste Trägerbahn (21) als Flachbahn gestaltet wird oder ist und von denen eine zweite Trägerbahn (22) zur Bildung von Fluidströmungskanälen (51) vorgeformt wird oder ist, und von denen eine dritte Trägerbahn (23) zur Bildung einer Permeat-Abtransport-Schicht (43) zum Abtransport eines fluiden Permeats (67) vorgesehen ist, wobei die zweite Trägerbahn (22) zwischen der als Flachbahn gestalteten ersten Trägerbahn (21) und der dritten Trägerbahn (23) angeordnet wird oder ist, wobei die wenigstens drei Trägerbahnen (21, 22, 23) miteinander verklebt werden oder sind, wobei im miteinander verklebten Zustand zwischen der als Flachbahn gestalteten ersten Trägerbahn (21) und der vorgeformten zweiten Trägerbahn (22) mehrere zur Bildung von Fluidströmungskanälen (51) für das zu filternde Fluid (65) vorgesehene erste Kanäle (31) ausgebildet sind, die von Wandteilen der ersten Trägerbahn (21) und von Wandteilen der zweiten Trägerbahn (22) begrenzt sind, die zu voneinander weg weisenden Stirnseiten (24, 25) der Bahnlage (20) offen sind und die sich zwischen den beiden Stirnseiten (24, 25) der Bahnlage (20) in einer Kanalrichtung (26) erstrecken, und wobei zwischen der vorgeformten zweiten Trägerbahn (22) und der dritten Trägerbahn (23) oder zwischen der vorgeformten zweiten Trägerbahn einer zwischen dieser und der dritten Trägerbahn liegenden Zwischen-Trägerbahn, mehrere zur Bildung von Permeat-Fluidkanälen (52) vorgesehenen zweite Kanäle (32) ausgebildet sind, die von Wandteilen der zweiten Trägerbahn (22) und von Wandteilen der dritten Trägerbahn (23) oder der Zwischen-Trägerbahn begrenzt sind und die sich zwischen den Stirnseiten (24, 25) der Bahnlage (20) im Wesentlichen in der gleichen Kanalrichtung (26) wie die ersten Kanäle (31) erstrecken, wobei sowohl die zweiten Kanäle (32) als auch die dritte Trägerbahn (23) jeweils im Bereich der beiden Stirnseiten (24, 25) der Bahnlage (20) mittels eines keramischen Klebers verschlossen werden, und dass die Bahnlage (20) um eine Axialachse (27) spiralförmig zu einem Wickelkörper (30) aufgewickelt wird, wobei anschließend an das Aufwickeln oder vor dem Aufwickeln zu dem Wickelkörper (30) die wenigstens drei Trägerbahnen (21, 22, 23) mit einem flüssigen oder pastösen keramischen Material imprägniert werden, wonach der mit dem keramischen Material imprägnierte Wickelkörper (30) ausgebrannt und zu einem eigenstabilen keramischen Wickelkörper (50) gesintert wird, der mehrere in der Axialrichtung (47) zu dessen beiden Stirnseiten (44, 45) hin offene und sich in der Axialrichtung (47) erstreckende keramische Fluidströmungskanäle (51) für das zu filternde Fluid (65) sowie mehrere sich in der Axialrichtung (47) erstreckende, im Bereich der beiden Stirnseiten (44, 45) verschlossene, keramische Permeat-Fluidkanäle (52) für das Permeat (67) aufweist und der eine keramische Permeat-Abtransport-Schicht (43) zum Abtransport des Permeats (67) aufweist.Method for producing a ceramic filter element ( 50 ) for filtering fluids ( 65 ), whereby first a web layer ( 20 ) of at least three layered carrier webs ( 21 . 22 . 23 ), each made of a combustible material, of which at least one first carrier web ( 21 ) is designed as a flat track or is and of which a second carrier web ( 22 ) for forming fluid flow channels ( 51 ) is or is preformed, and of which a third carrier web ( 23 ) to form a permeate removal layer ( 43 ) for the removal of a fluid permeate ( 67 ) is provided, wherein the second carrier web ( 22 ) between the first carrier web ( 21 ) and the third carrier web ( 23 ) is arranged, wherein the at least three carrier webs ( 21 . 22 . 23 ) are glued together or are, wherein in the bonded together state between the designed as a flat track first carrier web ( 21 ) and the preformed second carrier web ( 22 ) several to form fluid flow channels ( 51 ) for the fluid to be filtered ( 65 ) provided first channels ( 31 ) formed by wall parts of the first carrier web ( 21 ) and wall parts of the second carrier web ( 22 ), which are facing away from each other end faces ( 24 . 25 ) of the railway layer ( 20 ) are open and between the two end faces ( 24 . 25 ) of the railway layer ( 20 ) in a channel direction ( 26 ), and wherein between the preformed second carrier web ( 22 ) and the third carrier web ( 23 ) or between the preformed second carrier web of an intermediate carrier web lying between the latter and the third carrier web, a plurality of for forming permeate fluid channels ( 52 ) provided second channels ( 32 ) formed by wall parts of the second carrier web ( 22 ) and wall parts of the third carrier web ( 23 ) or the intermediate carrier web are limited and between the end faces ( 24 . 25 ) of the railway layer ( 20 ) substantially in the same channel direction ( 26 ) like the first channels ( 31 ), whereby both the second channels ( 32 ) as well as the third carrier web ( 23 ) in each case in the region of the two end faces ( 24 . 25 ) of the railway layer ( 20 ) are closed by means of a ceramic adhesive, and that the web layer ( 20 ) about an axial axis ( 27 ) spirally to a winding body ( 30 ) is wound, wherein subsequent to the winding or before winding to the winding body ( 30 ) the at least three carrier webs ( 21 . 22 . 23 ) are impregnated with a liquid or pasty ceramic material, after which the wound with the ceramic material wound body ( 30 ) burned out and to an inherently stable ceramic wound body ( 50 ) is sintered, the more in the axial direction ( 47 ) to its two end faces ( 44 . 45 ) and in the axial direction ( 47 ) extending ceramic fluid flow channels ( 51 ) for the fluid to be filtered ( 65 ) as well as several in the axial direction ( 47 ) extending, in the region of the two end faces ( 44 . 45 ) sealed, ceramic permeate fluid channels ( 52 ) for the permeate ( 67 ) and a ceramic permeate removal layer ( 43 ) for the removal of the permeate ( 67 ) having. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von einer dritten Trägerbahn ausgegangen wird, die bereits im Bereich von zwei ihrer voneinander weg weisenden Stirnseiten mit einem keramischen Kleber verschlossen ist, und dass dann diese bereits stirnseitig verschlossene dritte Trägerbahn mit der zweiten Trägerbahn verklebt wird oder dass die dritte Trägerbahn zunächst mit der zweiten Trägerbahn verklebt wird und anschließend die dritte Trägerbahn im Bereich von zwei ihrer voneinander weg weisenden Stirnseiten mit einem keramischen Kleber verschlossen wird.Method for producing a ceramic filter element ( 50 ) according to claim 1, characterized in that it is assumed that a third carrier web, which is already closed in the region of two of their facing away from each other end faces with a ceramic adhesive, and that then this already frontally sealed third carrier web is glued to the second carrier web or that the third carrier web is first glued to the second carrier web and then the third carrier web in the region of two of their facing away from each other end faces is sealed with a ceramic adhesive. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements (50) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum stirnendseitigen Verschließen der zweiten Kanäle (31) eine keramische Klebepaste in Form von zwei Kleberaupen quer zu der Kanalrichtung (26) auf die die ersten Kanäle (31) begrenzenden Wandteile der zweiten Trägerbahn (22) auf ihrer von der ersten Trägerbahn (21) weg weisenden Seite, aufgetragen wird, wobei und/oder wonach die dritte Trägerbahn (23) und die zweite Trägerbahn (22) aufeinander gepresst werden, wodurch zugleich ein stirnendseitiges Verschließen der zweiten Kanäle (32) im Bereich ihrer beiden Stirnseiten bewirkt wird oder dass zum stirnendseitigen Verschließen der zweiten Kanäle eine keramische Klebepaste in Form von zwei Kleberaupen auf diejenige Seite der dritten Trägerbahn aufgebracht wird, welche in der fertigen Bahnlage die zweiten Kanäle begrenzt, wobei und/oder wonach die mit den Kleberaupen versehene dritte Trägerbahn, mit den Kleberaupen voran, mit der zweiten Trägerbahn zusammen gepresst wird, wodurch ein stirnendseitiges Verschließen der zweiten Kanäle im Bereich ihrer beiden Stirnendseiten bewirkt wird.Method for producing a ceramic filter element ( 50 ) according to claim 1 or 2, characterized in that for front-end closing of the second channels ( 31 ) a ceramic adhesive paste in the form of two adhesive beads transversely to the channel direction ( 26 ) to which the first channels ( 31 ) delimiting wall parts of the second carrier web ( 22 ) on its from the first carrier web ( 21 ), whereby and / or after which the third carrier web ( 23 ) and the second carrier web ( 22 ) are pressed together, whereby at the same time a front-end closing of the second channels ( 32 ) Is effected in the region of its two end faces or that for front end closing of the second channels a ceramic adhesive paste in the form of two adhesive beads on that side of the third carrier web is applied, which limits the second channels in the finished web layer, and / or then with the the adhesive beads provided third carrier web, with the adhesive beads advance, is pressed together with the second carrier web, whereby a front-end closing of the second channels in the region of its two end faces is effected. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die ersten Kanäle (31) begrenzenden Wandteile der ersten Trägerbahn (21) und der zweiten Trägerbahn (22) vor oder nach dem Brennen und/oder Sintern kanalinnenseitig zur Bildung einer Membranschicht (28, 48) mit einem flüssigen oder pastösen keramischen Material beschichtet und/oder zur Bildung einer Membranschicht (28, 48) mit einem pastösen oder flüssigen keramischen Material imprägniert werden. Method for producing a ceramic filter element ( 50 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first channels ( 31 ) delimiting wall parts of the first carrier web ( 21 ) and the second carrier web ( 22 ) before or after firing and / or sintering channel inside to form a membrane layer ( 28 . 48 ) coated with a liquid or pasty ceramic material and / or to form a membrane layer ( 28 . 48 ) are impregnated with a pasty or liquid ceramic material. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements (50) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige oder pastöse keramische Material durch Kanalöffnungen, aus welchen die ersten Kanäle (31) zu den Stirnseiten (24, 25) der Bahnlage (20) hin ausmünden, in die ersten Kanäle (31) eingebracht wird.Method for producing a ceramic filter element ( 50 ) according to claim 4, characterized in that the liquid or pasty ceramic material through channel openings from which the first channels ( 31 ) to the end faces ( 24 . 25 ) of the railway layer ( 20 ) into the first channels ( 31 ) is introduced. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements (50) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige oder pastöse keramische Material keramische Partikel enthält, deren mittlere Partikelgröße kleiner ist als eine mittlere Partikelgröße von Partikeln des keramischen Materials, mit welchem die zweite Trägerbahn imprägniert ist.Method for producing a ceramic filter element ( 50 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the liquid or pasty ceramic material contains ceramic particles whose mean particle size is smaller than an average particle size of particles of the ceramic material, with which the second carrier web is impregnated. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kanäle, in einer gedachten Schnittebene senkrecht zu der Kanalrichtung betrachtet einen größeren Kanalquerschnitt aufweisen als die zweiten Kanäle.Method for producing a ceramic filter element according to one of the preceding claims, characterized in that the first channels, viewed in an imaginary sectional plane perpendicular to the channel direction, have a larger channel cross-section than the second channels. Keramisches Filterelement (50) in Form eines im Wesentlichen zylinderförmigen oder ovalen Wickelkörpers (50) zur Filterung von Fluiden (65), insbesondere das nach einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist, das aus wenigstens einer spiralförmig um eine oder die Axialachse (27) aufgewickelt gebildeten Schichtenlage (40) besteht, die aus mehreren miteinander sowohl durch Sintern fest verbundenen als auch durch Sintern eigenstabil ausgebildeten keramischen Schichten (41, 42, 43, 48, 49, 53) besteht, zwischen denen mehrere Fluidströmungskanäle (51) für ein zu filterndes Fluid (65) und mehrere Permeat-Fluidkanäle (52) für ein fluides Permeat (67) ausgebildet sind, wobei sich die Fluidströmungskanäle (51) und die Permeat-Fluidkanäle (52) jeweils in einer Kanalrichtung (26) in einer oder der Axialrichtung (47) im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, und wobei die keramischen Schichten (41, 42, 43, 48, 49, 53) eine keramische Permeat-Abtransport-Schicht (43) zum Abtransport des Permeats (67) und eine poröse Trennschicht (42; 48, 49) zum Filtern des zu filternden Fluids (65) umfassen, welche die Fluidströmungskanäle (51) von den Permeat-Fluidkanälen (52) trennt, sowie eine weitere poröse Trennschicht (41) oder eine keramische Sperrschicht (41) umfassen, die sich in einem radialen Abstand zu der Permeat-Abtransport-Schicht (43) erstreckt, und wobei die Fluidströmungskanäle (51) und die Permeat-Fluidkanäle (52) der Schichtenlage (40), in radialer Richtung betrachtet, zwischen der weiteren Trennschicht (41) und der Permeat-Abtransport-Schicht (43) oder zwischen der Sperrschicht (41) und der Permeat-Abtransport-Schicht (43) angeordnet sind, und wobei die Fluidströmungskanäle (51) zu in der Axialrichtung (47) voneinander weg weisenden Stirnseiten (44, 45) des Filterelements (50) hin offen sind, und wobei sowohl die Permeat-Fluidkanäle (52) als auch die Permeat-Abtransport-Schicht (43) jeweils im Bereich beider Stirnseiten (44, 45) des Filterelements (50) durch ein gesintertes keramisches Material verschlossen sind, und wobei die Fluidströmungskanäle (51) für das zu filternde Fluid (65) einerseits, in radialer Richtung zu einer ersten Flächenseite des Filterelements (50) hin, von der mit im Wesentlichen flachen Flächenteilen begrenzten weiteren Trennschicht (41) oder Sperrschicht (41) begrenzt werden, die sich in einer Wickelumfangsrichtung über die spiralförmig aufgewickelt ausgebildete Schichtenlage (40) erstreckt, und wobei die Fluidströmungskanäle (51) andererseits, in einer entgegen gesetzten Richtung zu einer von der ersten Flächenseite weg weisenden zweiten Flächenseite des Filterelements (50) hin, von einer oder der stufen- oder wellenförmigen Kanalwand der Trennschicht (42) begrenzt wird, und wobei die Permeat-Fluidkanäle (52) für das Permeat (67) einerseits, in Richtung zu der ersten Flächenseite hin, von der stufen- oder wellenförmigen Kanalwand der Trennschicht (42) begrenzt wird, die sich in der Wickelumfangsrichtung über die spiralförmig aufgewickelt ausgebildete Schichtenlage (40) erstreckt, und wobei die Permeat-Fluidkanäle (52) andererseits, in Richtung zu der zweiten Flächenseite hin, von einer weiteren, porösen, keramischen Schicht oder von der Permeat-Abtransport-Schicht (43) begrenzt werden.Ceramic filter element ( 50 ) in the form of a substantially cylindrical or oval wound body ( 50 ) for filtering fluids ( 65 ), in particular that produced by a method according to one of the preceding claims, consisting of at least one spiral around one or the axial axis ( 27 ) wound layer layer ( 40 ) consisting of a plurality of ceramic layers firmly bonded together both by sintering and by sintering. 41 . 42 . 43 . 48 . 49 . 53 ), between which a plurality of fluid flow channels ( 51 ) for a fluid to be filtered ( 65 ) and multiple permeate fluid channels ( 52 ) for a fluid permeate ( 67 ) are formed, wherein the fluid flow channels ( 51 ) and the permeate fluid channels ( 52 ) in each case in a channel direction ( 26 ) in one or the axial direction ( 47 ) extend substantially parallel to each other, and wherein the ceramic layers ( 41 . 42 . 43 . 48 . 49 . 53 ) a ceramic permeate removal layer ( 43 ) for the removal of the permeate ( 67 ) and a porous separating layer ( 42 ; 48 . 49 ) for filtering the fluid to be filtered ( 65 ) comprising the fluid flow channels ( 51 ) from the permeate fluid channels ( 52 ) as well as another porous separating layer ( 41 ) or a ceramic barrier layer ( 41 ) located at a radial distance to the permeate transport layer ( 43 ), and wherein the fluid flow channels ( 51 ) and the permeate fluid channels ( 52 ) of the layer layer ( 40 ), viewed in the radial direction, between the further separating layer ( 41 ) and the permeate removal layer ( 43 ) or between the barrier layer ( 41 ) and the permeate removal layer ( 43 ) are arranged, and wherein the fluid flow channels ( 51 ) to in the axial direction ( 47 ) facing away from each other end faces ( 44 . 45 ) of the filter element ( 50 ) are open, and wherein both the permeate fluid channels ( 52 ) as well as the permeate removal layer ( 43 ) in the area of both end faces ( 44 . 45 ) of the filter element ( 50 ) are closed by a sintered ceramic material, and wherein the fluid flow channels ( 51 ) for the fluid to be filtered ( 65 ) on the one hand, in the radial direction to a first surface side of the filter element ( 50 ), of the further separating layer bounded by substantially flat surface parts ( 41 ) or barrier layer ( 41 ) limited in a winding circumferential direction over the spirally wound layer layer ( 40 ), and wherein the fluid flow channels ( 51 ) on the other hand, in an opposite direction to a side facing away from the first surface side second surface side of the filter element ( 50 ), of one or the stepped or wave-shaped channel wall of the separating layer ( 42 ), and wherein the permeate fluid channels ( 52 ) for the permeate ( 67 ) on the one hand, in the direction of the first surface side, of the step or wave-shaped channel wall of the separating layer ( 42 ) is limited, which in the winding circumferential direction over the spirally wound layer layer ( 40 ), and wherein the permeate fluid channels ( 52 ) on the other hand, towards the second surface side of a further, porous, ceramic layer or of the permeate-transport layer ( 43 ). Filterelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die stufen- oder wellenförmige Kanalwand der Trennschicht (42) auf ihrer die Fluidströmungskanäle (51) begrenzenden Innenseite mit einer keramischen Membran (48) gebildet oder versehen ist, deren mittlere Membran-Porengröße kleiner ist als eine mittlere Substrat-Porengröße eines die Membran (48) tragenden Substratmaterials (49) der besagten Kanalwand.Filter element according to claim 8, characterized in that the step or wave-shaped channel wall of the separating layer ( 42 ) on its the fluid flow channels ( 51 ) bounding inside with a ceramic membrane ( 48 ) whose mean membrane pore size is smaller than an average substrate pore size of a membrane ( 48 ) carrying substrate material ( 49 ) of the said channel wall. Filterelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidströmungskanäle, in einer gedachten Schnittebene senkrecht zu der Kanalrichtung betrachtet einen größeren Kanalquerschnitt aufweisen als die Permeat-Fluidkanäle.Filter element according to claim 8 or 9, characterized in that the fluid flow channels, viewed in an imaginary sectional plane perpendicular to the channel direction have a larger channel cross-section than the permeate fluid channels.
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