DE1536796C

DE1536796C - Filter device for flowable media

Info

Publication number: DE1536796C
Authority: DE
Inventors: Henry Annis Cranston R.I. Vandersip (V.StA.)
Original assignee: Fram Corp., Wilmington, Del. (V.St.A.)
Publication date: 1972-11-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtervorrichtung für strömungsfähige Medien mit mindestens zwei ringförmigen, vorzugsweise im Umriß zylindrischen Filterelementen aus wellen- oder sternartig gefaltetem Filtermaterial, z. B. Papier, von denen das eine das nächstbenachbarte umgibt und die mit dem Filtergehäuse und zwischen sich Räume zur getrennten Zufuhr und Abfuhr des durchzuleitenden Mediums derart bilden, daß sie im wesentlichen radial in Gegenrichtung zueinander und in Richtung zu mindestens einem zwischen einem benachbarten Paar von Filterelementen gebildeten Abführraum hin durchströmt werden, der mit dem Filterauslaß in Verbindung steht.The invention relates to a filter device for flowable media with at least two annular filter elements, preferably cylindrical in outline, made of wave-like or star-like folded filter elements Filter material, e.g. B. Paper, one of which surrounds the next neighbor and the one with the Filter housing and spaces between them for separate supply and discharge of the medium to be passed through form such that they are substantially radially in the opposite direction to each other and in the direction towards at least one discharge space formed between an adjacent pair of filter elements be flowed through, which is in communication with the filter outlet.

Bei einer bekannten Filtervorrichtung der vorgenannten Art ist ein Flüssigkeitsfilter mit einem Filtereinsatz aus perforiertem Blech vorgesehen, bei dem zwei sternförmige Blechfilter in großem radialem Abstand voneinander konzentrisch angebracht sein können (deutsche Auslegeschrift 1118 758). Ein derartiges Filter ist für die Verwendung als öl- oder Brennstoff-Filter bei Fahrzeugmotoren, für die dieIn a known filter device of the aforementioned type is a liquid filter with a Filter insert made of perforated sheet metal provided with two star-shaped sheet metal filters in a large radial Can be attached concentrically spaced from each other (German Auslegeschrift 1118 758). Such a thing Filter is for use as an oil or fuel filter in vehicle engines for which the

erfindungsgemäße Filtervorrichtung insbesondere bestimmt ist, viel zu aufwendig, da man in diesem Falle bestrebt sein muß, für die Filtereinsätze billigen Werkstoff, wie Papier, zu verwenden, der nach Verschmutzung ohne großen Aufwand ausgewechselt werden kann. Auch ist es unerwünscht, daß für die radial voneinander getrennten Filtereinsätze besondere Halterungen erforderlich sind.The filter device according to the invention is particularly intended to be much too expensive, as in this case endeavors must be made to use cheap material, such as paper, for the filter inserts, which is polluted can be exchanged without great effort. It is also undesirable for that radially separated filter inserts special brackets are required.

Nach der britischen Patentschrift 933 209 können die dort für ein Filter vorgesehenen konzentrischen gefalteten Filterelemente aus Filterpapier bestehen. Aber auch hier sind diese zwei Filterelemente mit entsprechenden Halterungen in radialem Abstand voneinander vorgesehen, und ferner besteht hinsichtlich der Flüssigkeitsführung ein Nachteil darin, daß in dem Zwischenraum zwischen den sich gegenüberliegenden Umrißflächen der ringförmigen Filterelemente eine schrägliegende Filterwand als Trennwand für zweierlei Strömungen so angeordnet ist, daß sich eine Hintereinanderschaltung ergibt, während bei einer Filtervorrichtung der eingangs genannten Art die radial benachbarten Filterelemente in Gegenrichtung zueinander beströmt werden sollen und zwischen ihnen ein beiden gemeinsamer Sammelraum gebildet werden soll, also die Elemente parallel zueinander geschaltet arbeiten. Tatsächlich handelt es sich bei dem vorgenannten Filter auch nicht um eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Art und nicht für deren genannte Filterzwecke, sondern genauer gesagt um eine Trennvorrichtung für zwei sich nicht miteinander mischende Flüssigkeiten, die getrennt voneinander abgeführt werden sollen.According to British patent specification 933 209, there can be provided for a filter concentric folded filter elements consist of filter paper. But here too these two filter elements are included corresponding brackets are provided at a radial distance from each other, and also exists with regard to the liquid guide a disadvantage that in the space between the opposite Outline surfaces of the annular filter elements an inclined filter wall as a partition is arranged for two currents so that there is a series connection while in the case of a filter device of the type mentioned at the outset, the radially adjacent filter elements in the opposite direction to be flowed to each other and between them a common collecting space should be formed, so the elements work connected in parallel to each other. Indeed it is The aforementioned filter is also not a filter device of the type mentioned at the outset and not for their mentioned filter purposes, but more precisely a separating device for two Liquids that do not mix with one another and are to be discharged separately from one another.

Die eingangs vorgeschriebene gegensinnige Durchströmung zweier radial hintereinander angeordneter Filterelemente liegt auch nicht bei der Filtervorrichtung nach der französischen Patentschrift 1 229 941 vor; denn hier handelt es sich um konzentrisch axial hintereinandergeschaltete und nicht um ineinander angeordnete gefaltete Filterelemente, und diese werden nach dieser Patentschrift axial und nicht radial durchströmt.The initially prescribed flow in opposite directions of two radially arranged one behind the other Filter elements are also not included in the filter device according to French patent specification 1,229,941 before; because here we are dealing with concentric axially one behind the other and not one inside the other arranged pleated filter elements, and these are axial and not radial according to this patent flows through.

Ausgehend von einer Filtervorrichtung der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der vorgenannten bekannten / Filtervorrichtungen zu vermeiden und eine vereinfachte Anordnung und Abstützung der radial ineinanderliegenden Filterelemente bei besserer Raumausnutzung sowie erhöhter Lebensdauer und Filterleistung bei gleicher Größe zu schaffen.On the basis of a filter device of the type mentioned at the outset, the invention is based on the object to avoid the disadvantages of the aforementioned known / filter devices and a simplified one Arrangement and support of the radially nested filter elements with better space utilization as well as increased service life and filter performance with the same size.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die radial innenliegenden Falze oder Wellenkämme der Falten des jeweils äußeren Filterelementes dicht beieinanderliegend an der inneren Umrißlinie dieses Filterelementes eine praktisch ununterbrochene durchgehende poröse Innenwandung bilden und daß die radial außenliegenden Falze oder Wellenkämme der Falten des nächstbenachbarten innenliegenden Filterelementes in direkter Berührung an der porösen Innenwandung des benachbarten äußeren Filterelementes abgestützt sind und zwischen dieser Wandung und benachbarten Paaren der an dieser Wandung abgestützten Faltenwände des jeweils innenliegenden Filterelementes die Abführräume abgegrenzt sind.This object is achieved according to the invention in that the radially inner folds or Wave crests of the folds of the respective outer filter element lying close together on the inner one Outline of this filter element is a practically uninterrupted, continuous porous inner wall form and that the radially outer folds or crests of the corrugations of the folds of the next neighbor internal filter element in direct contact with the porous inner wall of the neighboring one outer filter element are supported and between this wall and adjacent pairs the fold walls of the respective inner filter element supported on this wall form the discharge spaces are delimited.

Der Hauptvorteil dieser erfindungsgemäßen Bauweise liegt darin, daß die in Gegenstrom geschalteten und sich umgebenden gefalteten Filterelemente sich gegenseitig abstützen, indem die jeweils innere Umrißlinie des jeweils äußeren Filterelementes eine durchgehende Wand bildet.The main advantage of this construction according to the invention is that the countercurrent and surrounding pleated filter elements support each other by the respective inner contour line of the respective outer filter element forms a continuous wall.

Dieser Gedanke, eine unmittelbare gegenseitige Abstützung von Faltenflächen von Faltenfilterelementen vorzunehmen, wurde bisher nicht für durchführbar gehalten, weil man irrtümlich glaubte, daß die sternförmig gefalteten Faltenflächen durch den Druck des inneren Elementes ausgebogen werden und zusammenklappen. Durch das dichte Zusammenliegen je zweier Faltenflächen des jeweils äußeren Elementes tritt die befürchtete Erscheinung aber nicht ein. Auch kann man vermöge des zwei benachbarten Filterelementen gemeinsamen Sammelraums zur Abfuhr des Filtrats die Größe der Filterelemente so aufeinander abstimmen, daß Gleichgewicht in der gegenseitigen Abstützzone entsteht. Es erübrigt sich daher die Verwendung der bisher üblichen durchgehenden Abstützwände an der Innenseite des innersten und an der Außenseite des äußersten Filterelementes.This idea, a direct mutual support of pleated surfaces of pleated filter elements was previously not considered feasible because it was mistakenly believed that the star-shaped folded fold surfaces are bent out by the pressure of the inner element and collapse. Due to the close proximity of two fold surfaces of each However, the feared phenomenon does not occur due to the external element. One can also by virtue of two adjacent filter elements common collecting space for discharging the filtrate the size of the filter elements coordinate in such a way that equilibrium arises in the mutual support zone. There is therefore no need to use the previously customary continuous support walls on the inside the innermost and on the outside of the outermost filter element.

Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Ersparnis, da ein besonderer Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Filterelementen erspart wird und sich hier je ein Sammelraum zwischen den Falten des jeweils inneren Elementes ergibt. Auf diese Weise kann bei gleichem Volumen bzw. gleichem Durchmesser der Filtervorrichtung im ganzen wesentlich mehr Filtermaterial untergebracht werden und die Lebensdauer oder Filterleistung erhöht werden.This results in considerable savings, since there is a special gap between two adjacent ones Filter elements is spared and there is a collecting space between the folds of each inner element results. In this way, with the same volume or the same diameter the filter device as a whole much more filter material can be accommodated and the Service life or filter performance can be increased.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, daß die radial innenliegenden Falze oder Wellenkämme der Falten auch des innersten Filterelementes dicht beieinanderliegen und eine praktisch ununterbrochene poröse Wandung bilden. Hierdurch wird das innerste Filterelement versteift, so daß es die Drücke des zu filtrierenden Mediums, das einerseits dem außen benachbarten Filterelement radial von außen, andererseits dem innersten Filterelement radial von innen zugeführt wird, besser ohne Verformung aufnehmen und miteinander ausgleichen kann und ein Stützrohr im Innern des innersten Filterelementes auch zur Aufnahme eines etwa radial nach innen wirkenden Restdruckes nicht erforderlich ist.In preferred embodiments of the invention it is provided that the radially inner Folds or crests of the folds of the innermost filter element are close together and one form practically uninterrupted porous wall. This stiffens the innermost filter element, so that it is the pressures of the medium to be filtered, on the one hand the outside adjacent filter element radially from the outside, on the other hand the innermost filter element is fed radially from the inside, better without Can absorb deformation and compensate for each other and a support tube inside the innermost Filter element is also not required to absorb a residual pressure acting approximately radially inward is.

Gewünschtenfalls kann das Filtermaterial des einen Filterelementes so gewählt werden, daß es eine größere Filterwirkung besitzt als das des bzw. eines anderen Filterelementes. Bei einer vorteilhaften Ausführung mit zwei Filterelementen kann überdies, wie erwähnt, die Dicke der Filtermaterialien der beiden Elemente jeweils so gewählt werden, daß im wesentlichen Gleichgewicht der von beiden Seiten radial auf diese Elemente wirkenden Kräfte besteht.If desired, the filter material of a filter element can be selected so that it is a has a greater filter effect than that of the or another filter element. In an advantageous embodiment With two filter elements, as mentioned, the thickness of the filter materials of the two Elements are each chosen so that substantially equilibrium of both sides radially forces acting on these elements.

Bei allen Ausführungsformen gemäß der Erfindung, zu denen im einzelnen auf die Patentansprüche hingewiesen wird, hat sich gezeigt, daß die in der Praxis auftretenden Kräfte an der Innenseite des jeweils äußeren Filterelementes ohne Verformung dieses Elementes oder seiner Faltenstege aufgenommen werden können. Es können auch hohe Drücke, wie sie bei Fahrzeugfiltern vorkommen, ohne solche Verformung aufgenommen werden.In all embodiments according to the invention, to which in detail on the claims is pointed out, it has been shown that the forces occurring in practice on the inside of each added outer filter element without deformation of this element or its fold webs can be. There can also be high pressures, such as those found in vehicle filters, without such Deformation are absorbed.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von bevorzugten Ausführungsformen, wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind, noch näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below with reference to preferred embodiments as shown in FIGS Drawings are shown, explained in more detail. It shows

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Filtervorrichtung gemäß der Erfindung,F i g. 1 shows a vertical section through a filter device according to the invention,

F i g. 2 einen der F i g. 1 ähnlichen Schnitt durch eine andere Ausführungsform gemäß der Erfindung in weggebrochener Darstellung,F i g. 2 one of the F i g. 1 similar section through another embodiment according to the invention broken away,

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 1,F i g. 3 shows a section along line 3-3 of FIG. 1,

F i g. 4 einen der F i g. 1 ähnlichen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung, F i g. 4 one of the F i g. 1 similar section through a further embodiment according to the invention,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 4, undFig. 5 is a section along line 5-5 of Fig. 4, and

F i g. 6 einen der F i g. 5 ähnlichen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung.F i g. 6 one of the F i g. 5 similar section through a further embodiment according to the invention.

Die Filtervorrichtung 10 (F i g. 1) weist ein zylindrisches Metallgehäuse 12 auf, in dem ein Filtereinsatz 14 im Abstand von den Innenwänden des Gehäuses zwischen einer Blattfeder 16 und einem Auflagerteil 18 des Einsatzes gelagert ist. Das Gehäuse 12 ist an seinem unteren Ende 20 geschlossen und an seinem oberen Ende mittels einer Deckeleinheit 22 abgedeckt, die eine mittlere Auslaßöffnung 24 und einen die Auslaßöffnung 24 umgebenden Ring von Einlaßöffnungen 26 aufweist. In kritischen Fällen dichtet ein Dichtungsring 28 zwischen dem Auflagerteil 18 und einer druckfesten Verstärkungswand 23 ab.The filter device 10 (FIG. 1) has a cylindrical metal housing 12 in which a filter insert 14 at a distance from the inner walls of the housing between a leaf spring 16 and a Support part 18 of the insert is mounted. The housing 12 is closed at its lower end 20 and covered at its upper end by means of a cover unit 22 which has a central outlet opening 24 and a ring of inlet openings 26 surrounding outlet opening 24. In critical cases seals a sealing ring 28 between the support part 18 and a pressure-resistant reinforcement wall 23 from.

Der Einsatzl4 weist zwei konzentrische, im wesentlichen hohle, zylindrische Filterelemente 30 und 32 aus porösem gefaltetem Papier auf, wobei die Faltkanten am äußeren Umfang des inneren Elementes 30 mit den Faltkanten am inneren Umfang des äußeren Elementes 32 in Berührung stehen (F i g. 3). Die Zahl der Falten ist dabei bei jedem Element so gewählt, daß sich die Faltkanten am Innenumfang bei jedem der Elemente gegenseitig berühren und praktisch eine kontinuierliche poröse Wand bilden. Der Innendurchmesser des Elementes 30, der Außendurchmesser des Elementes 30 (im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Elementes 32) und der Außendurchmesser des Elementes 32 stehen im wesentlichen im Verhältnis 1:2:3 zueinander, wodurch die Filtrierungsfiäche so groß wie möglich gehalten wird und die beiden Elemente mit der gleichen Faltentiefe herstellbar sind. Das Element 32 hat doppelt so viele Falten wie das Element 30, ;wenn beide Elemente aus dem gleichen Werkstoff bestehen. Wenn die Elemente aus Werkstoffen verschiedener Dicke bestehen, ändert sich das Verhältnis der Anzahl der Falten zueinander entsprechend dem Verhältnis der Werkstoffdicken.The insert 14 has two concentric, substantially hollow, cylindrical filter elements 30 and 30 32 made of porous folded paper, the folding edges on the outer circumference of the inner element 30 are in contact with the folded edges on the inner circumference of the outer element 32 (Fig. 3). The number of folds is chosen for each element so that the folds on the Inner circumference of each of the elements touching each other and practically a continuous porous Form wall. The inner diameter of the element 30, the outer diameter of the element 30 (essentially equal to the inner diameter of the element 32) and the outer diameter of the element 32 are essentially in a ratio of 1: 2: 3 to each other, whereby the filtration area is as large as is kept possible and the two elements can be produced with the same depth of folds. The element 32 has twice as many folds as element 30, if both elements are made of the same material exist. If the elements are made of materials of different thicknesses, the ratio changes the number of folds to each other corresponding to the ratio of the material thicknesses.

Die unteren Enden der Elemente 30, 32 hören in gleicher Höhe auf und sind durch eine gemeinsame, für strömende Medien undurchlässige Endkappe 34, z. B. aus Pappe, verschlossen, die mittels eines Plastisols oder eines anderen geeigneten Klebstoffs mit den Falten verbunden ist. Eine öffnung 36 in der Endkappe 34 steht mit dem Innern des Elementes 30 in Strömungsverbindung. Das Element 32 ist oben mit einer ringförmigen Endkappe 38 dicht verschlossen und steht etwas über eine ringförmige, dünne Endkappe 40 aus Metall über, die das Element 30 und seinen hohlen Mittelteil dicht verschließt. Ein Überdruckventil 39 ist mit dem Mittelteil der Endkappe 40 vernietet und schließt diesen ab. Das Auflagerteil 18 ist mit der Endkappe 38 einstückig ausgebildet und mit an die Endkappe anliegenden halbkugelförmigen, nach unten ragenden Vorsprüngen 41 versehen, die eine zu starke Axialverschiebung des inneren Filterelementes 30 bei hohem Druckabfall verhindern. The lower ends of the elements 30, 32 stop at the same height and are connected by a common, end cap 34 impermeable to flowing media, e.g. B. made of cardboard, closed by means of a plastisol or some other suitable adhesive bonded to the folds. An opening 36 in the end cap 34 is in flow communication with the interior of the element 30. The element 32 is at the top an annular end cap 38 tightly closed and slightly above an annular, thin end cap 40 made of metal, which tightly closes the element 30 and its hollow central part. A pressure relief valve 39 is riveted to the middle part of the end cap 40 and closes it off. The support part 18 is formed in one piece with the end cap 38 and with hemispherical, downwardly protruding projections 41 provided, the excessive axial displacement of the inner Prevent filter element 30 in the event of a high pressure drop.

Das zu filtrierende Medium wird durch die Einlaßöffnungen 26 in das Gehäuse 12 eingeführt und strömt um den Filtereinsatz 14 herum. Ein Teil des Mediums dringt in radialer Richtung durch das EIement 32 nach innen, wobei es an der Außenfläche dieses Elementes filtriert wird. Der restliche Teil des Mediums strömt unter die Endkappe 34, steigt durch die Öffnung 36 zur Innenseite des Elementes 30 und tritt in radialer Richtung durch das Element 30 nachThe medium to be filtered is introduced through the inlet openings 26 into the housing 12 and flows around the filter insert 14. Part of the medium penetrates through the element in the radial direction 32 inwards, where it is filtered on the outer surface of this element. The rest of the Medium flows under the end cap 34, rises through the opening 36 to the inside of the element 30 and occurs in the radial direction through the element 30

ίο außen aus, wobei es an der Innenfläche dieses Elementes filtriert wird. Die Elemente sind gewöhnlich derart zusammengesetzt und aufgebaut, daß ihre glatten Seitenflächen einander berühren, wodurch die rauhen Flächen stromaufwärts dem zu filtrierenden.ίο outside, taking it on the inside surface of this element is filtered. The elements are usually so composed and constructed that their smooth side surfaces touch each other, whereby the rough surfaces upstream of that to be filtered.

Medium ausgesetzt werden, wie es gewöhnlich bei Verwendung von gefalteten Papierfilterelementen geschieht. Das gesamte Medium strömt in dem relativ großen, an der Außenfläche des Elementes 30 gebildeten Zwischenraum zwischen den Falten des EIementes 30 zusammen und strömt in axialer Richtung der Elemente um die Außenkante der Endkappe 40 herum und unter dem Auflagerteil 18 des Einsatzes hindurch und tritt durch die Auslaßöffnung 24 aus. Die durch das Medium auf die Filterflächen der zwei Elemente ausgeübten Kräfte wirken einander entgegen und heben sich vermöge der relativen Stellung der Elemente, durch die sie mit ihren sich gegenseitig abstützenden Umfangsflächen mechanisch abgestützt werden, zum großen Teil oder gänzlich auf; hierdurch wird es unnötig, das übliche als Abstützung dienende Mittelrohr bzw. die üblichen Mittelrohre anzubringen, die bei herkömmlichen Filtern mit ein oder zwei Filterelementen notwendig sind. Durch Verändern der Dicke der Filterwerkstoffe (F i g. 6) oder durch Verwendung eines Verhältnisses der Durchmesser im wesentlichen wie 2:4:5 (Fig. 5) (statt des obengenannten Verhältnisses 1:2:3) kann dabei erreicht werden, daß überhaupt keine Differenz der senkrecht zu den einander berührenden Umfangsflächen wirkenden Kräfte auftritt, wenngleich diese Bemessung eine gewisse Verringerung der mittleren Filterfläche mit sich bringt. Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 endet das äußere Filterelement 32 a, das von einer ringförmigen Endkappe 38 a abgeschlossen wird, oben unterhalb einer Endkappe 40 a, die das innere Element 30 α abschließt. Ein Auflagerteil 18 a des Filtereinsatzes weist einen abgesetzten Teil 19 auf, der mit der Endkappe 38 α verschweißt oder auf andere Weise abdichtend an ihr befestigt ist. Da der größte Teil des Stroms des filtrierten Mediums in axialer Richtung zwischen den im Abstand voneinander liegendenMedium, as is usually the case with the use of pleated paper filter elements. The entire medium flows together in the relatively large space formed on the outer surface of the element 30 between the folds of the element 30 and flows in the axial direction of the elements around the outer edge of the end cap 40 and under the support part 18 of the insert and passes through the Outlet opening 24 from. The forces exerted by the medium on the filter surfaces of the two elements counteract each other and cancel each other out for the most part or entirely by virtue of the relative position of the elements through which they are mechanically supported with their mutually supporting peripheral surfaces; This makes it unnecessary to attach the usual central tube serving as a support or the usual central tubes, which are necessary in conventional filters with one or two filter elements. By changing the thickness of the filter materials (FIG. 6) or by using a ratio of the diameter essentially like 2: 4: 5 (FIG. 5) (instead of the above-mentioned ratio 1: 2: 3) it can be achieved that There is no difference at all between the forces acting perpendicular to the mutually contacting circumferential surfaces, although this dimensioning entails a certain reduction in the mean filter surface. In the embodiment according to FIG. 2 ends the outer filter element 32 a, which is closed by an annular end cap 38 a, above below an end cap 40 a, which closes the inner element 30 α. A support part 18 a of the filter insert has a stepped part 19 which is welded to the end cap 38 α or otherwise sealingly attached to it. Because most of the flow of the filtered medium is in the axial direction between the spaced apart

■ Faltkanten des inneren Elementes strömt, behindert■ Folded edges of the inner element flows, obstructed

■ die Endkappe 38 α diesen Strom in axialer Richtung nicht so sehr wie die Endkappe 40 in der Ausführungsform nach Fig. 1. Diese zweite Ausführungsform ist daher beim Filtrieren bei höheren Durchflußmengen pro Zeiteinheit bzw. größeren Strö-■ the end cap 38 α this flow in the axial direction not so much as the end cap 40 in the embodiment of FIG.

. mungsgeschwindigkeiten vorzuziehen. Im übrigen sind Aufbau und Arbeitsweise die gleichen wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1.. ming speeds preferable. Otherwise, the structure and operation are the same as for the embodiment according to FIG. 1.

Der Unterschied in der axialen Größe der zwei Filterelemente bei der Ausführungsform der F i g. 1 bis 3 sollte nicht größer sein, als dazu notwendig ist, um eine annehmbare Verengung der Strömung zu erhalten. Durch diesen ungestützten Teil des Filtermaterials können sehr große Druckgefälle aufgenommen werden, wenn dessen Länge nicht zu groß ist.The difference in the axial size of the two filter elements in the embodiment of FIG. 1 to 3 should not be larger than is necessary to achieve an acceptable narrowing of the flow receive. This unsupported part of the filter material can absorb very large pressure gradients if its length is not too great.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5, bei der im wesentlichen ein Verhältnis der Durchmesser von 2:4:5 vorliegt, haben das innere und das äußere Element 30 & und 32 & die gleiche Länge und sind an ihrem oberen Ende mittels einer einzigen Endkappe 42 abgeschlossen. An der Endkappe 42 sind rohrförmige, hervorstehende Ansätze bzw. Stutzen 44 vorgesehen, die sich in die Zwischenräume zwischen den äußeren Faltkanten des Elementes 30 b erstrecken. In übrigen sind Aufbau und Arbeitsweise die gleichen wie bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 3, außer daß das Medium nach der Filtrierung den Zwischenraum zwischen den Elementen 30 b, 32 b durch die rohrförmigen Ansätze 44 hindurch verläßt.In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, which have a substantially 2: 4: 5 ratio of the diameters, the inner and outer elements 30 & and 32 & are of the same length and are terminated by a single end cap 42 at their upper end. Tubular projecting tabs or sockets 44 are provided on the end cap 42, which extend into the spaces between the outer folding edges of the element 30 b. Otherwise, the structure and mode of operation are the same as in the embodiments according to FIGS. 1 to 3, except that the medium leaves the space between the elements 30 b, 32 b through the tubular extensions 44 after filtration.

Nach F i g. 5 ist die Anzahl der Falten bei dem äußeren Element doppelt so groß wie die der Falten des inneren Elementes, und die Tiefe der Falten des inneren Elementes ist doppelt so groß wie die Tiefe der Falten des äußeren Elementes. Die gesamte Größe der Filterfläche jedes der einzelnen Elemente ist daher bei beiden Elementen die gleiche.According to FIG. 5, the number of folds in the outer member is twice that of the folds of the inner element, and the depth of the folds of the inner element is twice the depth the folds of the outer element. The total size of the filter area of each of the individual elements is therefore the same for both elements.

Bei allen gezeigten Ausführungsformen wird bei Verwendung gefalteten Filterpapiers gleicher Dicke und gleicher Porosität für beide Elemente und einem Verhältnis der Durchmesser von im wesentlichen 1: 2 : 3 (Fig. 1 bis 3) die größtmögliche Filterfläche bei einem gegebenen Volumen des Gehäuses zur Verfügung gestellt. Eine zwischen den Elementen verbleibende Druck- bzw. Kräftedifferenz wird eben-falls in der Größe wesentlich herabgesetzt, so daß die üblichen Mittelrohre bzw. Abstützungen auf den stromabwärts liegenden Seiten der Elemente nicht mehr benötigt werden.In all the embodiments shown, the same thickness is used when using folded filter paper and equal porosity for both elements and a ratio of the diameters of substantially 1: 2: 3 (Fig. 1 to 3) the largest possible filter area provided for a given volume of the housing. One between the elements remaining pressure or force difference is also significantly reduced in size, so that the the usual central tubes or supports on the downstream sides of the elements more are needed.

Wie bereits ausgeführt, kann die zwischen den Elementen verbleibende Druck- bzw. Kräftedifferenz bei allen gezeigten Formen völlig beseitigt werden, indem ein Verhältnis der Durchmesser von im wesentlichen 2:4:5 gewählt wird (Fig. 4 und 5). Diese Möglichkeit beruht darauf, daß dann die Größen der Filterflächen des inneren und des äußeren Elementes einander gleich sind, so daß die auf jedes Element wirkenden Kräfte einander gleich und entgegengesetzt sind.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 haben die Elemente 30 c und 32 c die gleiche Anzahl und Tiefe der Falten (was Einsparungen bei der Fertigung ermöglicht), und das äußere Element besteht aus Papier mit einer Dicke, die doppelt so groß ist wie die beim inneren Element, so daß sich die einzelnenAs already stated, the pressure or force difference remaining between the elements can be completely eliminated in all of the shapes shown by choosing a diameter ratio of essentially 2: 4: 5 (FIGS. 4 and 5). This possibility is based on the fact that the sizes of the filter surfaces of the inner and outer elements are then equal to one another, so that the forces acting on each element are equal and opposite to one another.
In the embodiment according to FIG. 6, the elements 30c and 32c have the same number and depth of folds (which allows savings in manufacturing), and the outer element is made of paper with a thickness that is twice that of the inner element, so that the single ones

ίο Faltenkanten der zwei Elemente jeweils gegenseitig berühren und abstützen. Bei einem System mit Rückführung ist der Filterwirkungsgrad des eines Elementes vorteilhafterweise größer als der des anderen, wodurch sich das Verhältnis der Durchflußmengen bei den beiden Elementen zueinander selbsttätig einstellt und zwischen den beiden Elementen ein Gleichgewicht der Kräfte aufrechterhalten wird, das eine erhöhte Filterwirkung ergibt.ίο Folded edges of the two elements against each other touch and support. In a feedback system, the filter efficiency is that of an element advantageously greater than that of the other, thereby increasing the ratio of the flow rates automatically adjusts between the two elements and an equilibrium between the two elements the forces is maintained, which gives an increased filter effect.

Die beiden Filterelemente gemäß der Erfindung brauchen selbstverständlich nicht unbedingt Zylinder zu sein, sondern können auch kegelstumpfförmig sein oder jede andere zur gegenseitigen Abstützung geeignete Form besitzen.Of course, the two filter elements according to the invention do not necessarily need cylinders but can also be frustoconical or any other for mutual support have a suitable shape.

Das erfindungsgemäße Filter weist besonders dort Vorteile auf, wo es, wie bei Verwendung in Fahrzeugmotoren, erforderlich oder wünschenswert ist, das Filter aufrecht, d. h. umgekehrt als in der in F i g. 1 gezeigten Lage anzuordnen. Bei vielen herkömmlichen Filtern würde bei einer solchen Anordnung eine Luftfalle innerhalb des Deckels (der dann dem Boden 20 entspricht) entstehen, die beim Betrieb des Motors mit verdichteter Luft gefüllt ist. Wenn der Motor angehalten wird, dehnt sich diese eingeschlossene Luft aus und treibt das Öl von den Motorteilen weg, so daß diese trocken sind, wenn der Motor nach nächste Mal angelassen wird. Bei dem erfindungsgemäßen Filter kann sich wegen des Ölflusses durch die von dem Boden 20 gebildete Kappe niemals Luft an dieser Stelle ansammeln,The filter according to the invention has advantages particularly where it, as when used in vehicle engines, it is necessary or desirable to keep the filter upright, i. H. reversed than in the in F i g. 1 position shown. Many conventional filters would use such an arrangement an air trap within the lid (which then corresponds to the bottom 20) is created during operation of the engine is filled with compressed air. When the motor is stopped, it stretches trapped air and drives the oil away from the engine parts so that they are dry when the engine is started the next time. In the filter according to the invention can be because of the Oil flow through the cap formed by the bottom 20 never collect air at this point,

ganz gleich, weiche Stellung das Filter im Betrieb einnimmt.no matter what position the filter adopts during operation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Filter device for flowable media with at least two annular, preferably Filter elements of cylindrical shape made of wave-like or star-like folded filter material, z. B. Paper, one of which surrounds the next neighbor and the one with the Filter housing and spaces between them for separate supply and discharge of the material to be passed through Form medium such that they are substantially radially in the opposite direction to each other and in Direction to at least one formed between an adjacent pair of filter elements- * 5 th discharge space to be flowed through, which is in communication with the filter outlet, thereby characterized in that the radially inner folds or crests of the corrugations of the folds of the each outer filter element (32, 32a, 326, * ° 32 c) close together on the inner contour of this filter element, a practical one form uninterrupted continuous porous inner wall and that the radially outer Folds or crests of corrugations of the folds of the next adjacent internal filter element (30, 30 a, 30 δ, 30 c) in direct contact with the porous inner wall of the neighboring one outer filter element (32, 32 a, 32 6, 32 c) are supported and between this Wall and adjacent pairs of the fold walls supported on this wall of the respective internal filter element, the drainage areas are delimited.

2. Filter device according to claim 1, characterized in that the radially inner folds or wave crests of the folds of the innermost filter element (30, 30 a, 30 b, 30 c) are close together and form a practically uninterrupted porous wall.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, da- '. characterized in that the filter material of the a filter element has a greater filter effect than that of the or another filter element.

4. Device according to "one of claims 1 to 3 with two filter elements, characterized in that the thicknesses of the filter materials of the two elements (30, 30 a, 30 b, 30 c, 32, 32 a, 326, 32 c) are each chosen that there is essentially an equilibrium of the forces acting radially on these elements from both sides. ...

5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the filter elements (30, 30a, 30b, 30c, 32, 32a, 326, 32c) each have an equal number of folds of the same depth and the material of the outer element (32, 32 a, 326, 32 c) is twice as thick as the material of the inner element (30, 30 a, 306, 30 c).

6. Device according to one of claims 1 to 5 with two filter elements, characterized in that that one of the two elements (30 a, 32) in the axial direction over one end of the other Element (32 a, 30) protrudes.

7. Device according to one of claims 1 to ~ 6 with two cylindrical filter elements, the folds of which run parallel to the cylinder axis, characterized in that the elements on end at one end at the same height and are closed with a single end cap (34), which has an opening (36) leading to the interior of the inner element, and that the outer element closed at the opposite end by means of an annular end cap (38 α) is, the inner circumference of which rests against the folded edges of the inner element (30 a), while the inner member at its protruding end by means of a non-perforated End cap (40 α) is complete.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that that, based on the outline, the inner diameter of the internal filter element (30, 30 a, 306, 30 c), the outer diameter of this inner element and the Outside diameter of the outer filter element (32, 32 a, 326, 32 c) essentially in proportion 1: 2: 3 to each other.

9. Apparatus according to claim 7, characterized in that the inner diameter of the inner filter element (30, 30 a, 306, 30 c), the outer diameter of this inner Element and the outer diameter of the outer filter element (32, 32 a, 326, 32 c) in are essentially in a ratio of 2: 4: 5 to each other.

10. Device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that that the filter elements (30, 30 a, 306, 30 c, 32, 32 a, 326, 32 c) at least at one end in the

, complete the same level and that in the drainage spaces between the elements on this End of tubular stubs (44) are provided for receiving the filtered medium.

11. The device according to claim 10, characterized in that the tubular connecting piece (44) between the folds on the outside of the respective inner filter element (30, 30 a, 306, 30 c) are arranged.