DE20104481U1 - Compressed air filter - Google Patents

Compressed air filter

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Description

KÖNIG · PALGEN ■ SCHUMA^HE^f -&iacgr; kUjiSvJ* III KING · PALLOWS ■ SCHUMA^HE^f -&iacgr; kUjiSvJ* III

DÜSSELDORF · ESSENDÜSSELDORF · FOOD

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13. März 2001
43 860 K13 March 2001
43 860 K

ultrafilter international AGultrafilter international AG

Büssingstr. 1,42781 HaanBüssingstr. 1,42781 Haan

"Druckluftfilter"" Compressed air filter "

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckluftfilter aus einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Filterelement zum Abscheiden von mitgeführten Schmutzpartikeln sowie von Wasser- und öltropfen und anderen Verunreinigungen.The invention relates to a compressed air filter comprising a housing and a filter element arranged in the housing for separating entrained dirt particles as well as water and oil droplets and other contaminants.

Derartige Filter besitzen üblicherweise ein zweiteiliges Gehäuse in dessen mit einem Gewindestutzen versehenen Deckel sich ein Filterelement einschrauben läßt. Hierfür haben sich Filterelemente besonders bewährt, bei denen zwischen zwei Kappen konzentrisch ein innerer und ein äußerer Stützmantel aus Edelstahl mit gegenseitigem Abstand voneinander angeordnet sind. Zwischen den Stützmänteln befindet sich ein Filtermedium ggf. zwischen einem inneren und einem äußeren Stützgewebe. Im Inneren des inneren Stützmantels kann sich ein weiteres Filtermedium befinden, und der äußere Stützmantel kann von einer als Vorfilter dienenden Manschette umgeben sein.Such filters usually have a two-part housing with a threaded cover into which a filter element can be screwed. Filter elements have proven particularly useful for this purpose, in which an inner and an outer support shell made of stainless steel are arranged concentrically between two caps at a distance from each other. A filter medium is located between the support shells, possibly between an inner and an outer support fabric. There can be another filter medium inside the inner support shell, and the outer support shell can be surrounded by a sleeve that serves as a pre-filter.

Zu diesem mehrstufigen Aufbau des Filterelements kommt die individuelle Gestaltung der einzelnen Schichten des Filtermediums, die aus sehr unterschiedlichen Materialien mit sehr unterschiedlichem Aufbau, insbesondere unterschiedlichem Porenvolumen und unterschiedlichen PorenweitenIn addition to this multi-stage structure of the filter element, there is the individual design of the individual layers of the filter medium, which are made of very different materials with very different structures, in particular different pore volumes and different pore widths

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bestehen. So kann beispielsweise das zwischen den Stützmänteln angeordnete Filtermedium aus gesindertem Polyethylen oder Sinterbronze, aus gebundenen oder nicht gebundenen Fasern und insbesondere aus Mikrofasern bestehen.For example, the filter medium arranged between the support shells can consist of sintered polyethylene or sintered bronze, of bonded or unbonded fibers and in particular of microfibers.

Aus der Vielzahl der Gestaltungsmöglichkeiten für die einzelnen Filterschichten bzw. -stufen ergibt sich die Möglichkeit, für jeden Einsatzzweck ein spezielles Filterelement zu schaffen. Das führt im Ergebnis zu sehr unterschiedlichen Filterelementen und der Notwendigkeit, diese nur dort und auch nur solange einzusetzen, wie sie den technischen Anforderungen des Einzelfalles gewachsen sind.The large number of design options for the individual filter layers or stages makes it possible to create a special filter element for each application. This results in very different filter elements and the need to use them only where and for as long as they meet the technical requirements of the individual case.

Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Filterbetrieb in Abhängigkeit von der Art und der zeitlichen Menge der abgeschiedenden Verunreinigungen mit einer Erhöhung des Differenzdrucks, d.h. in zunehmenden Maße mit einem Druckverlust verbunden ist, weil sich das Hohl- bzw. Porenvolumen des Filterelements mit der Zeit naturgemäß immer mehr verringert. Druckverluste sind mit einem entsprechenden Energieverbrauch verbunden und machen es daher erforderlich, die Filterelemente von Zeit zu Zeit auszuwechseln.It should be noted that, depending on the type and amount of contaminants separated over time, filter operation is associated with an increase in the differential pressure, i.e. with increasing pressure loss, because the hollow or pore volume of the filter element naturally decreases over time. Pressure losses are associated with a corresponding energy consumption and therefore make it necessary to replace the filter elements from time to time.

Angesichts der Individualität der Filterelemente und der Tatsache, daß sie im Filtergehäuse gekapselt untergebracht und daher nicht ohne weiteres, insbesondere nicht ohne Betriebsunterbrechung zugänglich sind, ergeben sich Probleme bezüglich betrieblicher Entscheidungen, bei denen die Beschaffenheit und der betriebliche Zustand des Filterelements entscheidungserheblich ist.In view of the individuality of the filter elements and the fact that they are encapsulated in the filter housing and are therefore not easily accessible, in particular not without interrupting operations, problems arise with regard to operational decisions in which the nature and operational condition of the filter element is decisive.

Hier will die Erfindung dadurch Abhilfe schaffen, daß sie das Filterelement mit einem auch von außerhalb des Filtergehäuses zugänglichen Kennzeichnungsmittel versieht, das Auskunft über bestimmte Charakteristika des Filterelements und ggf. auch seines betrieblichen Zustandes gibt.The invention aims to remedy this situation by providing the filter element with an identification means that is also accessible from outside the filter housing and that provides information about certain characteristics of the filter element and, if applicable, also its operational state.

Im einzelnen besteht die Erfindung darin, das Filterelement mit einem Transponder zu versehen. Bei Transpondem handelt es sich um Datenträ-In detail, the invention consists in providing the filter element with a transponder. Transponders are data carriers

ger, die zum Lesen keines Sichtkontaktes bedürfen, sondern deren Daten sich mit Hilfe eines internen oder externen Lesegeräts berührungslos abrufen lassen. Mit Hilfe eines Schreib-Lese-Geräts lassen sich zudem die im Transponder gespeicherten Daten ohne weiteres verändern oder auch ergänzen.gers that do not require visual contact for reading, but whose data can be retrieved contactlessly using an internal or external reader. With the help of a read/write device, the data stored in the transponder can also be easily changed or supplemented.

Bei einem Filterelement mit zwei Endkappen, zwischen denen sich der Filterkörper erstreckt, kann der Transponder an einer der beiden Endkappen angeordnet sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Transponder an einem der Stützmäntel anzuordnen.In a filter element with two end caps between which the filter body extends, the transponder can be arranged on one of the two end caps. Another possibility is to arrange the transponder on one of the support shells.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Daten des Transponders mit dazu dienen, den Zustand des Filterelements zu überwachen, um beispielsweise den richtigen Zeitpunkt für einen Austausch des Filterelements zu bestimmen. Diesem Zeitpunkt kommt eine erhebliche wirtschaftliche Bedeutung zu, weil ein zu früher Wechsel des Filterelements die Materialkosten erhöht, während ein zu später Wechsel infolge des zunehmenden Druckverlustes mit erhöhten Betriebskosten verbunden ist.Particular advantages arise when the data from the transponder is used to monitor the condition of the filter element, for example to determine the right time to replace the filter element. This point in time is of considerable economic importance because changing the filter element too early increases the material costs, while changing it too late is associated with increased operating costs due to the increasing pressure loss.

Der richtige Austauschzeitpunkt läßt sich mit Hilfe von Geräten bestimmen, die mindestens einen Meßwert aufnehmen, aus dem sich der Verbrauchszustand des Filters ableiten läßt und einer Auswerteelektronik zugeführt und aus dem Meßwert der aktuelle Verbrauchszustand ermittelt. Bei diesen Meßwerten kann es sich um einen Differenzdruck, um die Durchflußmenge des Fluids, um die Konzentration eines im Fluid gelösten Bestandteils, um eine Drehzahl, um eine Temperatur oder andere Meßwerte handeln. Anhand in der Auswerteelektronik gespeicherter Daten einschließlich der im Transponder abgespeicherten Daten (Größe, Kosten, technische Daten und Typ des Filterelements) und/oder funktionaler Abhängigkeiten werden die Auswirkungen des Verbrauchszustandes des Filterelements auf die Betriebskosten der Gesamtanlage zumindest näherungsweise bestimmt, die Kosten für ein Austauschen oder Regenerieren des Filterelements ermittelt und mit den Auswirkungen des Verbraucherzustandes auf die Betriebskosten verglichen. Über eine Ausgabeeinheit erfolgt ein Signal oder eineThe correct time for replacement can be determined using devices that record at least one measurement value from which the filter's consumption status can be derived and fed to an evaluation electronics, which then determines the current consumption status from the measurement value. These measurements can be a differential pressure, the flow rate of the fluid, the concentration of a component dissolved in the fluid, a speed, a temperature or other measurements. Using data stored in the evaluation electronics, including the data stored in the transponder (size, costs, technical data and type of filter element) and/or functional dependencies, the effects of the filter element's consumption status on the operating costs of the entire system are determined at least approximately, the costs of replacing or regenerating the filter element are determined and compared with the effects of the consumer status on the operating costs. A signal or a

Anzeige an einem Anzeigeinstrument für den Zeitpunkt, ab dem der Austausch oder die Regenerierung kostensparender ist als der Weiterbetrieb bis zum vollständigen technischen Verbrauch des Filterelements. Insgesamt vergleicht die Auswerteelektronik charakteristischen Daten des Filterelements im unbenutzten Zustand mit den aktuellen, d.h. gemessenen Daten und veranlaßt ein Signal, wenn die Summe der Energiekosten und der Austauschkosten ein Minimum annehmen.Display on a display instrument for the point in time at which replacement or regeneration is more cost-effective than continued operation until the filter element is completely used up. Overall, the evaluation electronics compares the characteristic data of the filter element in the unused state with the current, i.e. measured, data and triggers a signal when the sum of the energy costs and the replacement costs reach a minimum.

Ein erfindungsgemäß angeordneter Transponder kann für ein solches Gerät die notwendigen filterspezifischen Ausgangsdaten liefern, wenn im Filtergehäuse oder in dem Überwachungsgerät ein mit dem Transponder zusammen wirkendes Lesegerät angeordnet ist. Damit ist der Vorteil verbunden, daß mit jedem Wechsel des Filterelements gleichzeitig auch die richtige Datenbasis für das Überwachungsgerät zur Verfügung steht, ohne das es erforderlich ist, bei jedem Wechsel die für die Überwachung notwendigen Daten des Filterelements in einem separaten Arbeitsgang einzulesen.A transponder arranged according to the invention can provide the necessary filter-specific output data for such a device if a reader that works together with the transponder is arranged in the filter housing or in the monitoring device. This has the advantage that every time the filter element is changed, the correct database is also available for the monitoring device, without it being necessary to read in the filter element data required for monitoring in a separate operation every time the filter element is changed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing. In the drawing:

Fig. 1 ein Filterelement und Fig. 1 a filter element and

Fig. 2 das Oberteil eines im übrigen nicht dargestellten Filtergehäuses. Fig. 2 the upper part of a filter housing not otherwise shown.

Das Filterelement 1 besteht im wesentlichen aus zwei Endkappen 2 und 3, zwischen denen sich ein zylindrischer Filterkörper 4 erstreckt. Dieser Filterkörper besteht - von innen nach außen - aus einem inneren gitterförmigen Stützmantel 5 einem mehrlagigen Filtermedium 6 beispielsweise aus Mikrofaservliesen sowie einem äußeren gitterförmigen Stützmantel 7, der von einem Koaleszensmantels 8 aus Schaumstoff oder Nadelfilz umgeben ist. An der unteren Endkappe 3 befindet sich ein Transponder 9 mit den spezifischen Daten des Filterelements 1.The filter element 1 essentially consists of two end caps 2 and 3, between which a cylindrical filter body 4 extends. This filter body consists - from the inside to the outside - of an inner grid-shaped support casing 5, a multi-layer filter medium 6, for example made of microfiber fleece, and an outer grid-shaped support casing 7, which is surrounded by a coalescence casing 8 made of foam or needle felt. On the lower end cap 3 there is a transponder 9 with the specific data of the filter element 1.

Die obere Endkappe ist mit einem Gewindestutzen 10 versehen, der sich in einen nicht dargestellten komplementären Gewindestutzen im Oberteil 11 des nicht dargestellten Filtergehäuses einschrauben läßt. Das Gehäuseoberteil 11 ist mit einem Lesegerät 12 ausgestattet, das in einem Anzeigefeld 13 die von dem Transponder 9 gelieferten charakteristischen Daten des Filterelements 1 anzeigt.The upper end cap is provided with a threaded connector 10 which can be screwed into a complementary threaded connector (not shown) in the upper part 11 of the filter housing (not shown). The upper part 11 of the housing is equipped with a reader 12 which displays the characteristic data of the filter element 1 supplied by the transponder 9 in a display field 13.

Des weiteren befinden sich am Gehäuseoberteil 11 ein Differenzdruckmesser 14, ein Signalgeber 15 und eine Auswerteelektronik 16, die die Istdaten des Filterkörpers 1 aufnimmt und mit dessen Basisdaten, den Temperaturdaten und den gemessenen Differenzdruckwerten vergleicht sowie eine Summe aus den Betriebskosten und den mit einem Wechsel des Filterelements verbundenen Kosten bildet. Wenn die Summenkosten ein Minimum erreicht haben, ist der wirtschaftlich günstigste Zeitpunkt für einen Wechsel des Filterelements gegeben. Diesen Zeitpunkt zeigt der Signalgeber optisch und/oder akustisch an. Näheres hierzu ergibt sich aus der DE 195 04 327 A1.Furthermore, the upper part of the housing 11 contains a differential pressure gauge 14, a signal generator 15 and an evaluation electronics 16, which records the actual data of the filter body 1 and compares it with its basic data, the temperature data and the measured differential pressure values and calculates a total of the operating costs and the costs associated with changing the filter element. When the total costs have reached a minimum, the most economical time to change the filter element has arrived. The signal generator indicates this time visually and/or acoustically. More details can be found in DE 195 04 327 A1.

Claims (7)

1. Filter aus einem Gehäuse und einem Filterelement (1) mit einem Filterkörper (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement mit einem Transponder (9) versehen ist. 1. Filter comprising a housing and a filter element ( 1 ) with a filter body ( 4 ), characterized in that the filter element is provided with a transponder ( 9 ). 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (4) zwischen zwei Endkappen (2, 3) angeordnet ist. 2. Filter according to claim 1, characterized in that the filter body ( 4 ) is arranged between two end caps ( 2 , 3 ). 3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper aus zwei Stützmänteln (5, 7) besteht, zwischen denen ein Filtermedium (6) angeordnet ist. 3. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the filter body consists of two supporting shells ( 5 , 7 ) between which a filter medium ( 6 ) is arranged. 4. Filter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (9) an einer der Endkappen (2) angeordnet ist. 4. Filter according to claim 2 or 3, characterized in that the transponder ( 9 ) is arranged on one of the end caps ( 2 ). 5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseoberteil (11) mit einem Lesegerät (12) ausgestattet ist. 5. Filter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the upper housing part ( 11 ) is equipped with a reading device ( 12 ). 6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lesegerät (12) mit der Auswerteelektronik (16) eines Signalgebers (15) verbunden ist. 6. Filter according to claim 5, characterized in that the reading device ( 12 ) is connected to the evaluation electronics ( 16 ) of a signal generator ( 15 ). 7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzdruckmesser (14) mit der Auswerteelektronik (16) verbunden ist. 7. Filter according to claim 6, characterized in that a differential pressure gauge ( 14 ) is connected to the evaluation electronics ( 16 ).
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