DE2120866C3 - Filterelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Filterelement mit wenigstens einem spiralig aufgewickelten Filtennaterialstreifen und mit mehreren bandförmigen Dichtstellen entlang des Filtermaterialstreifens, von denen wenigstens eine im Abstand '«on den axialen Enden des Filterelements zwischen benachbarten Windungen des spiralig gewickelten Filtermaterialstreifens angeordnet ist, wodurch im Filterelement drei spiralförmig ineinander gefügte Räume entstehen, von denen ein erster und ein zweiter Raum voneinander getrennt sind, einander gegenüberliegen und zu entgegengesetzten axialen Enden des Filterelements hin offen sind, während ein dritter in sich geschlossener Raum an die beiden anderen Räume angrenzt wodurch von einem axialen Ende zum anderen axialen Ende des Filterelements strömendes, zu filtrierendes Mittel zweimal durch den Filtermaterialstreifen fließen muß.

Es ist bereits ein Filterelement der angegebenen Art bekannt (DE-OS 20 28466) das zwei hintereinander geschaltete Filterstufen aufweist. Das bekannte Filterelement weist zwei spiralig aufgewickelte Filtermaterialstücke auf, die zur Bildung dreier Räume auch drei voneinander getrennte, bandförmige Dichtstellen sowie einen gelochten Abstandshalter benötigen. Durch die drei Dichtstellen geht wirksame Filterfläche verloren; ferner vergrößert sich die Gefahr, daß undichte Stellen auftreten können. Somit steigt der Aufwand an Material, und die Herstellung des Filters wird umständlicher. Auch der zusätzliche Abstandshalter vergrößert den notwendigen Aufwand bei der Filterherstellung.

Ferner ist auch ein Filter bekannt (GB-PS 2 67 485), dessen Filterelement aus einer V-förmig gefalteten und danach spiralig aufgerollten Filtermaterialbahn besteht. Hier ist die Filtermaterialbahn durch eine Reihe von parallelen Längsnähten und durch eine quer dazu verlaufende Endnaht in eine Vielzahl von schlauchförmigen Abschnitten so gegliedert, daß das Filterelement nur spiralig durchströmt werden kann. Dieses Filterelement eignet sich nur für eine einstufige Filtrierung, eine Stufenfiltrierung sowie eine axiale Durchströmung sind weder beabsichtigt noch möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement der angegebenen Art für Stufenfiltrierung zu schaffen, das bei möglichst geringem Materialaufwand eine möglichst große Dichtheit und wirksame Filterfläche erreicht.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht daß der Filtermaterialstreifen aus einer über seine ganze Länge gefalteten Bahn besteht, und das Filterelement höchstens zwei bandförmige Dichtstellen aufweist, von denen die im Abstand von den axialen Enden des Filterelements liegende Dichtstelle zwischen benachbarten Windungen der gefalteten spiralig gewickelten Bahn angeordnet ist.

Auf diese Weise läßt sich selbst bei einem Stufenfilterelement eine Dichtstelle einsparen und dadurch die wirksame Filterfläche bei gleicher Baugrö-

Be vergrößern. Damit verbunden ist neben der Materialeinsparung auch eine geringere Gefahr von undichten Stellen.

Vorteilhaft ist es, wenn der einen Schenkel der gefalteten Bahn bildende Teil des Filtermaterialstreifens quer zur Längsrichtung verlaufende, rillenartige Vertiefungen aufweist, welche den Längenausgleich beim spiraligen Aufwickeln der gefalteten Bahn übernehmen. Dadurch übernimmt der Filtermaterialstreifen selbst die Funktion der Abstandshalterung, so daß sich zusätzliciie Abstandsmittel erübrigen. Die Herstellung des Filterelements vereinfacht sich damit

Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß die spiralig aufgewickelte Bahn über ihre ganze Länge einen V-förmigen Querschnitt aufweist, deren freie Ränder an einem axialen Ende des Filterelements liegen und durch eine den dritten Raum begrenzende Dichtstelle miteinander verbunden sind, und daß zwei nebeneinanderliegende Windungen durch eine den ersten Raum vom zweiten Raum trennende Dichtstelle miteinander verbunden sind, weiche zwischen den axialen Enden des Füterelements angeordnet ist Diese Bauform erfordert lediglich ein einmaliges Umlegen des Filtermaterialstreifens; die Größe des ersten und zweiten Raums ist durch Verlagerung einer Dichtstelle dabei beliebig wählbar.

In weiterer Ausgestaltung der zuletzt genannten Ausführungsform kann durch Anordnung der Dichtstelle zwischen den freien Rändern auf einer Schmutzseite erreicht werden, daß über undichte Stellen in dieser Dichtstelle fließendes Druckmittel lediglich in den dritten Raum, aber nicht auf eine Reinseite des Füterelements gelangen kann.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß der Filtermaterialstreifen aus einer über seine ganze Länge zweimal gefalteten Bahn besteht deren umgelegte Teile auf der gleichen Seite der Bahn liegen und deren freie Ränder in geringem Abstand voneinander verlaufen, und daß zwischen den freien Rändern einer Windung und dem nicht umgelegten Teil der danebenliegenden Windung zwei bandförmige Dichtstellen angeordnet sind, welche die drei Räume voneinander trennen. Hier kann Druckmittel von einem dritten Raum durch den Filtermaterialstreifen hindurch in einen benachbarten dritten Raum strömen, wodurch eine gleichmäßigere Ausnutzung des Filtermaterialstreifens möglich ist Begünstigt wird dies vor allem dann, wenn sich dir Porosität des Filtermaterialstreifens über seine Breite ändert Die Anordnung beider Dichtstellen auf einer Seite des Filtermaterialstreifens erleichtert die Herstellung des Füterelements.

Eine ganz besonders vorteilhafte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes läßt sich dann erreichen, wenn der Filtermaterialstreifen aus einer über seine ganze Länge zweimal gefalteten Bahn besteht, deren umgelegte Teile auf der gleichen Seite der Bahn miteinander und mit dem nicht umgelegten Teil der danebenliegenden Windung verbunden sind, so daß im Filterelement drei voneinander getrennte Räume entstehen. Damit läßt sich bei einem Filterelement eine größtmögliche wirksame Filterfläche bei geringem Materialaufwand, bei möglichst kurzer Dichtstelle und bei zweckmäßiger Herstellbarkeit erreichen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

F i g. 1 eine Filterbox mit dem erfindungsgemäßen Filterelement teilweise im Schnitt;

F i e. 2 einen Teilschnitt durch eine erste Ausfüh

rungsform des Füterelements in vereinfachter Darstellung;

Fig.3 einen Teilschnitt durch eine zweite Aasführungsform des Füterelements in vereinfachter Darstels lung;

Fig.4 einen Teilschnitt durch eine,dritte Ausführungsform des Filterelemente in vereinfachter Darstellung.

Die F i g. 1 zeigt eine FUterbox 10, die ein becherför-

miges Gehäuse 11 aufweist, das an seinem offenen Ende durch einen Deckel 12 verschlossen ist Der Deckel 12 hat ein Mittelloch 13, von dem ein Mittelrohr 14 nach unten führt, sowie zusätzliche öffnungen 15. In dem ringförmigen Raum zwischen Gehäuse 11 und Mittelrohr 14 ist ein Filterelement 16 angeordnet das auf einer Stützplatte 17 aufsitzt Die Stützplatte 17 hat ein Mittelloch 18 und zusätzliche öffnungen 19.

Die Fig.2 zeigt einen teilweisen Schnitt durch ein erstes Filterelement 30 in vereinfachter Form zur näheren Erläuterung seines Aufbaus. Der spiralförmig gewickelte Filtermaterialstreifen des Füterelements 30 besteht aus einer einmal gefalteten Bahn 31, die über ihre ganze Länge einen V-förmigen Querschnitt aufweist Die freien Ränder 32, 33 der Bahn 31 sind durch eine bandförmige Dichtstelle 34 miteinander verbunden und schließen dadurch einen dritten Raum 35 ein. Zwei nebeneinanderliegende Windungen 36,37 der Bahn 31 sind durch eine bandförmige Dichtstelle 38 miteinander verbunden. Die Dichtstelle 38 liegt näher am unteren axialen Ende 39 des Füterelements 30 und trennt einen zum oberen axialen Ende 40 hin offenen, ersten Raum 41 von einem zum unteren Ende 39 hin offenen, zweiten Raum 42. Die Bahn weisi an einem Schenkel des V-förmigen Querschnitts bildenden Teil 43 quer zur Längsrichtung der Bahn verlaufende, rillenartige Vertiefungen (nicht dargestellt) auf, die sich von einer Faltkante 44 bis zur Dichtstelle 34 hin erstrecken und den Längenausgleich beim spiraligen Aufwickeln der Bahn übernehmen. Am anderen Teil 45 der Bahn 31 sind keine derartigen Vertiefungen angeordnet Die Vertiefungen übernehmen die Funktion der Abstandshaltung zweier Teile 43, 45 voneinander und von zwei benachbarten Windungen.

Der Anfang der Bahn 31 ist mit dem Mittelrohr 14

dicht verbunden, das Ende der Bahn 31 mit der danebenliegenden Windung und der Gehäusewand, so daß die Räume 35,41,42 stirnseitig verschlossen sind.

Die Wirkungsweise des Filterelements ist derart daß von einer Schmutzseite her Druckmittel in den ersten

so Raum 41 gelangt Durch die Bahn 31 hindurch fließt es in den dritten Raum 35 und von dort ein zweites Mal durch die Bahn 31 hindurch in den zweiten Raum 42 und weiter zu einer Reinseite des Füterelements. Gelangt verschmutztes Druckmittel über undichte Stellen in der Dichtstelle 34 in den dritten Raum 35, so kann auch dieses Druckmittel erst gefiltert auf die Reinseite gelangen.

Die F i g. 3 zeigt einen teilweisen Schnitt durch ein zweites Filterelement 50 in vereinfachter Form. Der spiralförmig gewickelte Filtermaterialstreifen des Füterelements 50 besteht aus einer Bahn 51, die über ihre ganze Länge längs zweier Faltkanten 52,53 gefaltet ist. Die umgelegten Teile 54,55 liegen auf einer Seite der Bahn 51 und weisen nicht gezeichnete Vertiefungen auf, welche wiederum den Längenausgleich beim spiraligen Aufwickeln und die Abstandshalterung übernehmen. Die freien Ränder 56,57 der Teile verlaufen in geringem Abstand voneinander und im Abstand von den axialen

Enden 58,59 des Filterelements 50. Zwischen den freien Rändern 56, 57 einer Windung und dem nicht umgelegten Teil 60 der benachbarten Windung sind zwei bandförmige Dichtstellen 61, 62 angeordnet. Die Dichtstelle 61 trennt einen zum axialen Ende 58 hin offenen ersten Raum 63 von einem dritten Raum 64; die Dichtstelle 62 trennt einen zum axialen Ende 59 hin offenen, zweiten Raum 65 vom dritten Raum 64.

Anfang und Ende der Bahn 51 sind wie beim Filterelement 30 nach F i g. 2 abgedichtet.

Die Wirkungsweise beim Filterelement 50 entspricht derjenigen beim Filterelement 30 nach F i g. 1. Dadurch, daß der dritte Raum 64 von benachbarten Windungen nur durch das Teil 60 in einem bandförmigen Bereich voneinander getrennt ist, kann die vorhandene Filterfläche gleichmäßig gut ausgenutzt werden. Außerdem erlaubt die Lage der Dichtstellen auf einer Seite der Bahn 51 eine einfache Herstellung.

Die Fig.4 zeigt einen teilweisen Schnitt durch ein drittes Filterelement 70 in vereinfachter Form. Der Filtermaterialstreifen des Filterelements 70 besteht aus einer Bahn 72, die über ihre ganze Länge entlang zweier Faltkanten 73, 74 gefaltet ist Die umgelegten Teile 75, 76 weisen wiederum nicht gezeigte Vertiefungen zum Längenausgleich und zur Abstandshaltung auf. Ihre freien Ränder 77, 78 überlappen sich geringfügig und verlaufen im Abstand von den axialen Enden 79,80 des Filterelements 70. Die freien Ränder 77, 78 der umgelegten Teile 75, 76 sind durch eine einzige Dichtstelle 81 miteinander und mit dem nicht umgelegten Teil 82 der danebenliegenden Windung dicht und fest verbunden. Auf diese Weise sind ein erster, zum axialen Ende 79 hin offener erster Raum 83, ein zweiter zum axialen Ende 80 hin offener, zweiter Raum 84 und ein dritter Raum 85 im Filterelement 70 ausgebildet.

Anfang und Ende der Bahn 72 sind wie beim Filterelement 30 nach Fig.2 abgedichtet, und das

Element 70 ist in das Gehäuse 11 eingesetzt.

Die Wirkungsweise entspricht derjenigen beim Filterelement 30 nach Fig. 1. Mit vorliegender Bauart ist eine besondere große wirksame Filterfläche erreichbar, da nur eine einzige Dichtstelle erforderlich ist.

Der Filtermaterialstreifen kann vorteilhaft eine über seine Breite sich ändernde Porosität aufweisen, wodurch eine besonders wirksame Filtrierung möglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 Patentansprüche:

1. Filterelement mit wenigstens einem spiralig aufgewickelten Filtennaterialstreifen und mit mehreren bandförmigen Dichtstellen entlang des Filtermaterialstreifens, von denen wenigstens eine im Abstand von den axialen Enden des Filterelements zwischen benachbarten Windungen des spiralig gewickelten Filtermaterialstreifens angeordnet ist, wodurch im Filterelement drei spiralförmig ineinander gefügte Räume enstehen, von denen ein erster und ein zweiter Raum voneinander getrennt sind, einander gegenüberliegen und zu entgegengesetzten axialen Enden des Filterelements hin offen sind, während ein dritter in sich geschlossener Raum am die beiden anderen Räume angrenzt, wodurch vom einem axialen Ende zum anderen axialen Ende des Filterelements strömendes, zu nitrierendes Mittel zweimal durch den Filtennaterialstreifen fließen muß, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtennaterialstreifen aus einer über seine ganz« Länge gefalteten Bahn (31; 51; 72) besteht, und das Filterelement (30; 50; 70) höchstens zwei bandförmige Dichtstellen (34, 38; 61, 62; 81) aufweist, von denen die im Abstand von den axialen Enden (39,40, 58,59; 79,80) des Filterelements liegende Dichtstellt: (38; 61, 62, 81) zwischen benachbarten Windungen der gefalteten spiralig gewickelten Bahn (31; 51; 72) angeordnet ist

2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Schenkel der gefalteten Bahn (31; 51; 72) bildende Teil (43; 54,5f>; 75, 76) des Filtermaterialstreifens quer zur Längsrichtung verlaufende, rillenartige Vertiefungen aufweist, welche den Längenausgleich beim spiraligen Aufwickeln der gefalteten Bahn (31, 51, 72) übernehmen.

3. Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralig aufgewickelte Bahn (31) über ihre ganze Länge einen V-förmigen Querschnitt aufweist, deren freie Ränder (32,33) an einem axialen Ende (40) des Filterelements (30) liegen und durch die den dritten Raum (35) begrenzende Dichtstelle (34) miteinander verbunden find.

4. Filterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an den freien Rändern (32, 33) des Filtermaterialstreifens angeordnete Dicht· »teile (34) der Schmutzseite des Filterelements (30) zugewandt ist

5. Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Filtermaterialstreifen aus einer über seine ganze Länge zweimal gefalteten Bahn (51) besteht deren umgelegte Teile (54,55) auf der gleichen Seite der Bahn liegen und deren freie Ränder (56, 57) in geringem Abstand voneinander verlaufen, und daß zwischen den freien Rändern (56, 57) einer Windung und dem nicht umgelegten Teil (60) der danebenliegenden Windung die zwei bandförmigen Dichtstellen (61,62) angeordnet sind.

6. Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtermaterialstreifen aus einer über seine ganze Länge zweimal gefalteten Bahn (72) besteht, deren umgelegte Teile (78,76) auf der gleichen Seite (82) der Bahn (72) miteinander und mit dem nicht umgelegten Teil (82) der danebenliegenden Windung verbunden sind.

7. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet daß das Filterelement (30, 50, 70) in einem Ringraum angeordnet ist, der zwischen einem becherförmigen Gehäuse (11) und einem Mittelrohr (14) ausgebildet ist

8. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtermaterialstreifen eine über seine Breite sich ändernde Porosität aufweist