DE2213165A1

DE2213165A1 - Spiralförmig gewickelter Filter

Info

Publication number: DE2213165A1
Application number: DE19722213165
Authority: DE
Inventors: James L Concord Reiman Peter A Weston Mass Dwyer (V St A) B03c 9 02
Original assignee: Milhpore Corp , Bedford, Mass (V St A )
Priority date: 1971-04-22
Filing date: 1972-03-17
Publication date: 1972-10-26
Also published as: AU4147872A; BE782512A; FR2134032A1; JPS5414775B1; FR2134032B1; IT953970B; SE390889B; CA989746A; NL7205463A; US3722696A; GB1390222A

Description

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M α η oli a η iS, Sleiiitdürfstr. W

65-18.49OP(18.491H) 17, 3. 1972

Millipore Corporation, Ashby Road, Mass. (YoSt.A.)

Spiralförmig gewickelter Filter

Die Erfindung betrifft einen spiralförmig gewickelten Filter, bei welchem die Filterpatrone aus einem spiralförmig aufgewickelten Mehrlagenmaterial mit zwei entgegengesetzten spiralförmigen Endflächen besteht.

Bei der Filtration wird angestrebt» maximale aktive Filterflächen bei kleinstmöglichen Volumen der Filterkonstruktion zu erhalten. Eine bekannte Ausführung dieser Art wird durch spiralförmiges Aufwickeln eines Mehrlagenmaterials hergestellt, bei dem die Filtereinlage zur Ausbildung eines dicht gewundenen Zylinders vorgesehen ist, in welchen Flüssigkeit an einem spiralförmigen Ende eintritt und diesen am anderen entgegengesetzten spiralförmigen Ende wieder verläßt. Damit die gesamte zuströmende Flüssigkeitsmenge durch das

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Filtermedium strömt, bevor es den Filter verläßt, müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden. Das zufließende Fluid muß also am direkten Durchlaufen durch die Räume zwischen den gewickelten Filtermaterialien ohne Durchtritt durch das Filtermedium gehindert werden. Zu diesem Zweck ist es bekannt, gerippte oder geriffelte Filtermedien in spiralförmig gewickelten Filterkonstruktionen zu verwenden, um die aktiven Filterflächen bei gegebenen Filterabmessungen auf ein Maximum zu vergrößern. Derartige Konstruktionen sind in den US-PS 2 599 604 und 3 025 963 beschrieben.

In diesen Konstruktionen sind Dichtungsanordnungen an jeder spiralförmigen Fläche des Filters vorgesehen, die einen Fluidfluß durch eine Filterfläche gewährleisten, bevor das Fluid aus dem Gerät ausströmt. Ein spiralförmig aufgewickelter Filter mit einem gerippten oder gefalteten Filtermaterial besitzt jedoch unerwünschte Festigkeitseigenschaften, die seine Verwendung begrenzen. Wenn nämlich das Fluid in die Fältchen eingedrungen ist, werden unter geringem Druck oder bei größerer Filterbelastung aufgrund von Partikelansammlungen die Falten auf ihrer gesamten Länge zusammengedrückt, was zu einem erheblichen Druck auf das Filtermaterial führt. Durch diese Druckkräfte wächst die Gefahr von Einreißen oder Brüchen des Filtermaterials sowie einer darauf zurückzuführenden Zerstörung der Konstruktion. Wegen dieser unerwünschten Festigkeitseigenachaften ist die praktische Verwendung derartiger Filter sehr begrenzt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Filterkonstruktion von großer aktiver Filterfläohe pro Volumeneinheit zu schaffen, die auch bei relativ hohen Differentialdrücken ohne Gefahr von Brüchen des Filtenaediums eineetzbar ist.

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Gegenstand der Erfindung ist daher ein spiralförmig aufgewickelter Filter, der durch Aufwickeln eines flachen Mehrlagentuches hergestellt ist. Die das Tuch bildenden Lagen sind derart abgedichtet, daß das in die Konstruktion durch eine spiralförmige Endfläche eintretende Fluid durch mindestens eine Filterfläche strömen muß, bevor es die Filterkonstruktion wieder verlassen kann. Das Mehrlagentuch umfaßt mindestens eine, gegebenenfalls mehrere Filterlagen. Jede Filterlage befindet sich zwischen zwei dünnen Abstandslagen mit hohem Porenvolumen. Gegen die Fläche einer der "Abstandslagen ist mindestens eine fluidundurchlässige Lage gelegt. Durch Formen des aufzuwickelnden Mehrlagentuches unter Verwendung einer im wesentlichen dünnen Abstandslage wird ein kompakter Filter erhalten, der eine höhere aktive Filterfläche pro Volumeneinheit hat, als dies bei den bekannten Filtern mit gefalteter Lage möglich war. Da die Filterlage und die Abstandslage flach ausgebildet sind, wird eine erheblich gesteigerte Abstützung für die Filterlage erreicht, da eine größere Filterfläche die Abstandslage unmittelbar berührt. Da auch die Filterlage flach und ungefältelt ausgebildet ist, wird die Gefahr von Rissen des Filters längs der Falten eliminiert, die bei älteren Konstruktionen von großer Bedeutung war.

Die spiralförmig aufgewickelte Konstruktion gemäß der Erfindung ist selektiv an jeder spiralförmigen Endfläche und längs der Endbreiten abgedichtet, damit das in die Konstruktion durch eine der spiralförmigen Endflächen eintretende Fluid eine Filterlage durchströmen muß, bevor es aus der Konstruktion an der entgegengesetzten spiralförmigen Endfläche wieder austritt. Ein eine erste Fläche jeder Filterlage berührender Satz von Abstandslagen ist an einer

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ersten spiralförmigen Endfläche gegen die Atmosphäre offen und an der zweiten spiralförmigen Endfläche geschlossen. Ein an der G-egenfläche jeder Filterlage anliegender zweiter Satz von Abstandslagen ist an der zweiten spiralförmigen Endfläche gegen die Atmosphäre offen an der ersten spiralförmigen Endfläche geschlossen. Die Lage der fluidundurchlässigen Schicht oder dieser Schichten ist derart, daß eine Berührung der an den entgegengesetzten spiralförmigen Endflächen offenen Abstandslagen verhindert wird.

Es ist von Vorteil, daß die fluidundurchlässigen Lagen sich nicht berühren; falls sie dies jedoch tun, sollten sie gegeneinander an mindestens einem Ende abgedichtet sein, um ein Durchströmen von unfiltriertem Fluid durch diese Lagen zu verhindern. Zur weiteren Verhinderung eines Eintritts von zuströmendem Fluid an den Breitseiten der Mehrlagenkonstruktion und des Vermischens mit gefiltertem Fluid vor Durchströmen einer Filterfläche ist eine der Abstandslagensätze gegen die Atmosphäre an seinen Querrändern am spiralen Zentrum und am spiralen äußersten abgedichtet. Damit kein ungefiltertes Fluid durch das Spiralenzentrum fließen kann, ist dieses an mindestens einer der spiralförmigen Endflächen abgedichtet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Herstellung . eines Spiralfilters gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen vertikalen Teilschnitt durch die Filterkonstruktion;

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Fig. 5 eine auseinandergezogene Darstellung des Filtertuches in ungewickeltem Zustand;

Fig. 4 ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Filters gemäß der Erfindung;

Fig. 5 einen vertikalen Teilschnitt durch ein Mehrlagengewebe für einen erfindungsgemäßen Spiral-Filter.

Fig. 1 zeigt im wesentlichen flache Abstandslagen 4 und 5 mit einem hohen Prozentsatz von freien Porenvolumen, die auf entsprechenden Speicherrollen 2 und 1 aufgewickelt sind, sowie eine auf einer Vorratsrolle 3 aufgespulte flexible Filterlage 6. Die Abstandslagen 4 und 5 und die Filterlage 6 laufen durch einen Satz Walzen 7j durch welche sie zur Ausbildung eines Mehrlagengewebes 8 zu einem geschlossenen Verband zusammengebracht werden. Yon einem Klebstoffbehälter 9 wird ein Klebestreifen auf die von einer Vorratsrolle 12 abspulende flüssigkeitsundurchlässige Lage aufgebracht. Diese flüssigkeitsundurchlässige Folie 11 und der Klebstoff 10 werden dann in Kontakt mit der Abstandslage 5 des Mehrlagentuches 8 gebracht und durchlaufen einen Satz von Walzen 13, durch die die Abstandslage 5 mit der Folie 11 und einer Fläche des Filtermaterials 6 verklebt werden. Weiterer Klebstoff wird von einem Klebstoffbehälter 14 zur Ausbildung eines Querstreifens 16 am oder nahe an dem vorderen Endrand 17 der Abstandslage 4 sowie eines weiteren Längsstreifens 18 an oder nahe an dem Längsrand des Mehrlagengewebes 20 aufgebracht.

Der aufgetragene Klebstoff bewirkt keine sofortige

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feste Verklebung der Lagen während des Durchlaufes durch die Rollen 13· Er wird so gewählt, daß das Mehrlagengewebe , auf einen Kern 21 aufgerollt werden kann, bevor der Klebstoff aushärtet und daß der Klebstoff erst nach Fertigstellen der spiralförmigen Filterkonstruktion voll wirksam wird. Es wird so viel Klebstoff aufgetragen, daß die angestrebte Abdichtung zwischen benachbarten Lagen des Gewebes erfolgt, ohne daß er danach durch die Filterlagen hindurchtritt und ein unerwünschtes Verkleben der Filterflächen am gleichen spiralförmigen Ende eintritt. Wenn das Mehrlagengewebe 20 auf den Filterkern 21 aufgerollt wird, berührt und verklebt der Klebstreifen 18 die flüssigkeitsundurchlässige Folie 11 mit der Fläche und der der Fläche gegenüberliegenden Längskante sowie der Längskante, auf welche der Klebstreifen 10 aufgebracht wurde. Die gewünschte Filterlänge wird durch Abschneiden der Lagen 4, 5 und erreicht, wobei die Lage 11 noch um einen solchen Betrag weiter abgespult wird, daß sie die Geeamtkonstruktion umschließen kann. Ein Klebestreifen wird auf den folgenden Querrand der Abstandslage 4 aufgebracht. Ferner wird auch der Klebstreifen 10 bis zum folgenden Rand der Folie 11 weitergeführt.

Die Strömungsbahn des Fluides durch den nach Fig. 1 hergestellten Spiralfilter wird unter Hinweis auf die Fig.2 und 3 erläutert. Zuströmendes Fluid tritt durch Öffnungen 28 eines Gehäuses 29 in Richtung auf die obere Stirnfläche 30 der Filterpatrone 32 sowie in den Raum 31 zwischen dem Gehäuse 29 und der Filterpatrone 32 ein. Ein unerwünschtes Umfließen der Filterpatrone 32 verhindert ein Dichtungswall 33. Zuströmendes Fluid füllt den Raum 31 und strömt danach durch den Filter 32, in dem es das Porenvolumen in

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der Abstandslage 5 ausfüllt und in dieser sowie durch die Filterlage 6 in die Abstandslage 4 nach abwärts strömt, welche die Gegenfläche der Filterlage 6 berührt. Da die Filterlage 4 am spiralförmigen Boden 45 nicht abgedichtet ist, fließt das Fluid nach unten ab und aus dem Filter 32 in einen Raum 36, der durch den Dichtungswall 33» die spiralförmige Bodenfläche 45 und das Gehäuse 29 gebildet ist. Das Filtrat verläßt diesen Raum 36 durch Löcher 37 im Boden dea Gehäuses 29 und fließt in einen Fluidsammler 38.

Ein Durchströmen von ungefiltertem Fluid zwischen der Außenfläche des Kerns 21 und der sich an dieser anschließenden undurchlässigen Lage 11 wird durch den den Kern 21 mit dem Streifen 11 verklebenden Klebstreifen 10 verhindert. Ungefiltertes fluid kann auch nicht über den Rand 39 der Abstandslage 4 strömen, da der Klebestreifen 16, der das Porenvolumen in der Abstandslage 4 ausfüllt, diese Abstandslage 4 mit den sich anschließenden Lagen 11 und 6 verklebt.

Wie in Pig. 3 gezeigt, bildet die flüssigkeitsundurchlässige Fläche 11 die Bodenfläche des'Mehrlagengewebes, an welche sich dann eine Abstandslage 5, eine Filterlage 6 und eine weitere Abstandslage 4 anschließt. Diese Lagen sind in der oben beschriebenen Weise miteinander verklebt und haben einen Klebstreifen 40 an der hinteren Kante der Abstandslage 4, der die Poren in dieser Lage ausfüllt und diese mit den benachbarten Teilen der Filterlage 6 und der flüssigkeitsundurchlässigen Lage 11 verklebt und somit das über den Zufluß der Patrone 32 zuströmende Fluid am Eintritt in die Abstahdslage 4 an der Abströmseite der Filterlage 6 hindert. Die Klebestreifen 16 und 14 werden an den vorbestimmten Orten in Abhängigkeit der gewünschten Filter-

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größe aufgebracht durch Anhalten der sich "bewegenden Lage und Auftragen des Klebstoffes quer zur Breite der Abstandslage 4.

Ein Klebstreifen 43 stellt ein Mittel zum Verkleben des hinteren Randes 44 der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 11 dar« In dieser Ausführung ist die lage 11 ausreichend langer als die anderen Lagen, so daß sie die gesamte Filterpatrone umschließen und sich die Außenfläche der Patrone bilden kann. Der Rand 44 kann jedoch als Alternative auch mit der angrenzenden Folie verschweißt sein. Es ist nicht notwendig, die Lage 11 länger als die übrigen Lagen zu schneiden, falls ein Klebstreifen 43 vorgesehen wird. Wenn der Klebstreifen 43 nicht aufgebracht wird, kann Fluid frei über den Rand 46 in die Abstandslager 5 stromauf der Filterlage 6 eindringen. Eine durch Entfernen des Klebstreifens 43 hergestellte Filterpatrone stellt ein geeignetes Mittel zum Entleeren des Raumes 31 von zu filternden Fluids dar. Auf diese Weise kann im wesentlichen die gesamte Fluidmenge durch den Filter geführt werden. Wenn der Klebstreifen 43 vorgesehen ist, kann das Fluid im Raum 31 nicht in die Filterpatrone eindringen und ist dadurch verloren. Als Alternative kann der Streifen 43 ebenso wie die'äußere Lage 11, letztere nur in dem Teil, welcher die Außenfläche des Filters bildet, perforiert sein, um ein Filtern der Flüssigkeit im Raum 31 zu gestatten.

In Fig. 4 sind gleiche Elemente mit den in Fig. 1 verwendeten Bezugszeichen gekennzeichnet. Wie in Fig· 4 gezeigt, sind Abstandslagen 4 und 5 auf entsprechenden Vorratsrollen 1 und 2 sowie eine Filterlage 6 auf einer Vor-

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ra.tsrolle 3 aufgewickelt. Die Abstandslagen 4 und 5 und die Filterlage 6 durchlaufen einen Satz von Walzen 7, der sie zu einem Verband zusammenbringt ο Nach Durchlaufen der Walzen 7 wird ein Klebestreifen 10 auf das sich bewegende Mehrlagentuch 8 mittels eines Klebstoffverteilers 9 an oder nahe dem Hand des Gewebes 8 aufgebracht. Nach Auftragen des Klebstoffes 10 wird er mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Lage 11 zusammengebracht, die von einer Vorratsrolle 12 abgespult wird» Das so entstandene Mehrlagengewebe 20 durchläuft einen Satz von Walzen 13» mit der Wirkung, daß der Klebstreifen 10 die Abstandslage 4* die flüssigkeitsundurchlässige Lage 11 und eine !"lache der Filterlage 6 verklebt. Nach Auflegen der flüssigkeitsundurchlässigen Lage 11 auf das Mehrlagengewebe 8 wird ein Klebstreifen 18 mit Hilfe eines Klebstoffverteilers 14 aufgetragen.

Das entstandene Mehrlagengewebe 20 wird auf einen Filterkern 21 aufgerollt, wobei der Klebstreifen 18 in Kontakt mit der Abstandslage 5 und der unterlage 6 an ihrer Längskante und der dieser Kante gegenüberliegenden Fläche gelangt und der Längsrand den Klebstreifen 10 berührt. Vor Aufbringen des Klebstreifens 18 wird die flüssigkeitsundurchlässige Lage 11 mit dem Filterkern 21 verklebt, wobei der Klebstoff sich um die ümfangsflache des Kerns 21 erstreckt. Entweder durch einen Klebstoffbehälter 9 oder einen weiteren Klebstoffbehälter 14 werden weitere Klebstreifen in der bei Fig. 1 abgehandelten Weise in Querrichtung aufgebracht.

Die flüssigkeitsundurchlässige Lage kann beliebige flexible Materialien aufweisen, wenn diese nur fest genug

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sind, um auch, bei hohen Drücken einen Fluiddurchfluß zu verhindern. Es ist vorteilhaft, wenn diese Lage, ebenso wie die Filterlage, relativ dünn ist,· um die aktiven Filterflächen bei einem gegebenen Filtervolumen zu maximieren. Im einzelnen bestehen gebräuchliche flüssigkeitsundurchlässige Materialien aus Polyvinyl, wie z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyolefinen, wie Polyäthylen, und Polypropylenen sowie Polyestern.

Die Abstandslagen können entweder aus einem gewebten oder einem nichtgewebten Material von hohem Porenvolumen bestehen, die eine Flüssigkeitsübertragung quer bzw. durch das Material mit hohen Fließgeschwindigkeiten ohne die Notwendigkeit hoher Einlaßdrücke zulassen. Darüber hinaus sollte die Dicke der Abstandslage ausreichend groß sein, um ausreichend hohe Fließgeschwindigkeiten des Fluides zu erhalten, ohne daß sie jedoch die aktive Filterfläche und die Filterkapazität eines vorgegebenen Filtervolumens übermäßig beeinträchtigt. Als zweckmäßig haben sich Dicken der Abstandslagen von 0,50 bis 0,75 mm erwiesen. Geeignete Abstandslagen bestehen aus einem Netzwerk aus Plastikmaterialien, Tuch, Papier oder ähnlichem.

Eine besonders zweckmäßige Abstandslage ist in Fig. 5 dargestellt. Sie enthält ein Netzwerk, das durch zwei Sätze paralleler Plastikfasern gebildet wird, worin ein Satz auf den anderen gelegt und mit einer Fläche dieses anderen Satzes unter Einschluß eines Winkels verklebt ist. Befindet sich diese Struktur zwischen zwei Filterlagen oder einer Filterlage und einer ebenen undurchlässigen Lage, dann steht jeder Faserstrang in Kontakt mit nur einer angrenzenden ebenen Lage, so daß das Fluid leicht in die Abstandslage und zwischen die zwei ebenen Lagen einströmen kann.

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Wie aus Fig. 5 hervorgeht, besteht das Mehrlagengewebe aus der flüssigkeitsundurchlässigen lage 11, der Filterlage 6 und den Abstandslagen 4 und 5. Die Abstandslage 4 ist durch Verkleben eines ihrer Fasersätze 4a mit der Fläche eines zweiten Fasersatzes 4b gebildet, wodurch eine lage mit beträchtlichem Porenvolumen entstanden ist, die eine Fluidberührung in der Abstandslage 4 mit den beiden anschließenden Lagen 11 und 6 zuläßt. Die Abstandslage 5 ist in gleicher Weise wie die Abstandslage 4 aus zwei Fasersätzen 5a und 5b gebildet. Die Flächen der Abstandslagen sind somit im allgemeinen eben, d. h. die Flächen jedes Fasersatzes liegen im wesentlichen in der gleichen Ebene.

Die Filterlage muß ausreichend biegsam sein, um sich ohne Brechen des Filters auf den Kern aufwickeln zu lassen. Zwar sind verschiedene Filtermaterialien für diesen Zweck ausreichend biegsam; einige Materialien sind jedoch für eine derartige Verwendung zu spröde und müssen vor Einarbeiten in das Mehrlagengewebe besonders behandelt werden. Derartige Filtermaterialien umfassen mikroporöse Materialien aus"Zelluloseestern, wie z. B. Zelluloseacetat und Zellulosenitrat mit einer durchschnittlichen Porengröße im Submikrometerbereich von ca. 0,025 Mikrometer, die von der Millipore Corp. unter der Bezeichnung MF-Millipore-(R)Filter, Celotate(R)Filter, Duralon(R)Filter, Mitex(R)-Filter, Polyvic(R)Filter, Solvinert(R)Filter und Mikroweb-(R)Filter vertrieben werden. Um diese Filter genügend biegsam zu machen, werden sie zwischen zwei biegsame poröse Materialien gelegt, z. B. gewebtes Tuch, welches aus Polyesterfasern mit einem klebenden Netz aus schweißbaren Kunststoff-Fasern, z. B. Polyester und Polyäthylenfasern hergestellt ist. Besonders geeignete Filme bzw. Laminate

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und Methoden zu ihrer Herstellung sind in der US-Anmeldung von Robert V. Tanova und Peter A. Reiman mit dem Titel "Filterlaminatkonstruktion¹¹ beschrieben. Es ist jedoch einleuchtend, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung von mikroporösen Miterlagen begrenzt ist, sondern auch andere flache Filtermedien umfaßt, die in der gewünschten Gestalt aufgewickelt werden können.

Die Art und Menge des verwendeten Leimes wird so gewählt, daß er in die Filterlage eindringen kann, ohne daß er diese durchdringt, so daß eine Abdichtung an einer Fläche der Filterlage nicht zu einer Abdichtung an der entgegengesetzten Fläche führt. Für die gewünschte Abdichtung haben sich als besonders zweckmäßig Klebstoffe auf Epoxy- oder Polyurethanbasis erwiesen.

Ferner ist offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungen beschränkt ist, sondern verschiedene Abänderungen zuläßt. So kann ein erfindungsgemäßer Filter durch spiralförmiges Aufwickeln eines Mehrlagentuches mit mehr als einer fluidundurchlässigen Schicht, mehr als einer Filterschicht und mehr als zwei Abstandsschichten hergestellt werden, solange diese in der Weise angeordnet werden, daß sich die an den gegenüberliegenden Flächen abgedichteten Abstandslagen nicht berühren. Beispielsweise kann ein aufzuwickelndes Mehrlagentuch eine fluidundurchlässige Lage, zwei Filterlagen und drei Abstandslagen enthalten, wobei die Abstands- und die Filterlagen über die Gewebedicke abwechseln. Auch kann ein Mehrlagengewebe durch Verbinden zweier Mehrlagengewebe gemäß der Fig. 1 gebildet werden, solange nur die Abstandslage 4 des einen Mehrlagengewebes an der Lage 11 des anderen Mehr-

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lagengewebes anschließt. Diese Bauformen vergrößern jedoch die Herstellungsprobleme, da weitere Gewebe aufgerollt und mit Klebstreifen versehen werden müssen. Daher ist es vorteilhafter, den Filter durch Aufwickeln eines Vierlagengewebes in der oben beschriebenen Weise herzustellen.

Es ist weiterhin verständlich, daß die Abstandslagen nicht ebenso breit wie die lilterlagen und die fluidundurchlässige Lage sein müssen. Filterlagen oder eine Filterlage und eine fluidundurchlässige Lage, welche die entgegengesetzten Flächen einer Abstandslage berühren, können an den spiralförmigen Endflächen ohne Verkleben der Abstndslage abgedichtet sein. Zu fordern ist lediglich, daß die Dichtung den Zufluß oder Abfluß von Fluid in den gewünschten Bereichen unterbindet» Da die Abstandslage den wesentlichen Träger für die benachbarte Filterlage darstellt, müssen sich beide zumindest über einen relativ großen Teil der aktiven Filterfläche berühren, so daß die Gefahr von Brüchen der Filterlage nicht wesentlich erhöht wird. Darüber hinaus können verschiedene Mittel zur Ausbildung einer Dichtung, wie beispielsweise ein Heißabdichten durch Schweißen vorgesehen werden, jedoch unter der Voraussetzung, daß die Dichtung einen Schlupf zwischen den Lagen zuläßt, der beim Aufwinden des Gewebes auf den Kern entsteht.

Wenn auch der erfindungsgemäße Filter verbesserte Festigkeitseigenschaften aufweist, die hauptsächlich auf die flache und abgestützte Ausbildung der Filterlage zurückzuführen ist, so müssen die Abstandslagen nicht gleichmäßig dick sein. Die Erfindung umfaßt auch die Verwendung

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von Abstandslagen mit stufenförmig abnehmender Stärke, so daß die spirale Endfläche im Bereich des ungefilterten Fluides relativ breite offene Abstandslagen aufweist, deren Breite sich graduell entlang der axialen Filterlänge verringert. Die benachbarte Abstandslage, die an der spirale Endfläche des zuströmenden Fluides abgedichtet ist, wird demgemäß in axialer Gegenrichtung des Filters stufenförmig ausgebildet sein. Durch Verwenden von Abstandslagen sich ändernder Dicke kann das Fluid leichter in den gewundenen Filter ein- und austreten, ohne daß sich sein Volumen wesentlich vergrößert.

Darüber hinaus ist ein fester Kern, obwohl bevorzugt, zur Ausbildung der spiralförmigen Filterkonstruktion nicht erforderlich, Falls gewünscht, kann das Mehrlagengewebe um einen Dorn aufgewickelt werden, der anschließend entfernt wird und einen Mittelraum frei läßt, der zur Verhinderung des Umströmens einer Filterlage abzudichten ist.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die erfindungsgemäße Filterkonstruktion aus einem Mehrlagengewebe den Einsatz erheblicher Drücke ohne die Gefahr von Brüchen oder Rissen der Filterschicht zuläßt. Darüber hinaus hat die Filterkonstruktion eine große aktive Filterfläche pro Volumeneinheit und erfordert keinen hohen Filterdruck zur Erzielung einer ausreichenden Strömungsgeschwindigkeit des Fluides.

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Claims

Patentansprüche

(λj Aus einem spiralförmig aufgewickelten Mehrlagentuch bestellende Filterkonstruktion mit zwei entgegengesetzten spiralförmigen Stirnflächen, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Mehrlagentuch (20) mindestens eine fluidundurchlässige Lage (11), mindestens eine Filterlage (6) und mehrere, weitgehend ebene, für einen "hochkantigen" Fluiddurchfluß durchlässige Abstandslagen (4, 5) enthält, wobei jede Fläche jeder Filterlage (6) eine Abstandslage (4, 5) berührt und die Abstandslagen derart abgedichtet sind, daß ein erster, jede Filterlage an der einen Fläche berührender Satz von Abstandslagen an der ersten spiralförmigen Stirnfläche offen und an der zweiten spiralförmigen Stirnfläche geschlossen und ein zweiter, die andere Fläche der Filterlage berührender Abstandssatz an der ersten spiralförmigen Stirnfläche geschlossen und an der zweiten offen ist, und wobei die Abstandslagen (4» 5) und jede fluidundurchlässige Lage (11) derart angeordnet sind, daß sich die Abstandslagen (4, 5) an ihren offenen Stirnflächen nicht berühren, und der erste Ab stands lag ensatz an seinem Querrand am Mittelteil (21) der Filterkonstruktion und an deren Außenteil abgedichtet ist und der Mittelteil an mindestens einer Stirnfläche geschlossen und abgedichtet ist.

2, Filterkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrlagentuch (20) um einen sich über die Tuchbreite erstreckenden Kern aufgewickelt ist, der an mindestens einer seiner spiralförmigen Stirnflächen gegen die Atmosphäre abgedichtet ist.

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3. Filterkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrlagengewebe (20) eine Filterlage (6), zwei Abstandslagen (4, 5) und eine fluidundurchlässige Lage (11) enthält, wobei jede der Abstandslagen (4, 5) an eine Fläche der Filterlage (6) und die fluidundurchlässige lage (11) an eine Abstandslage (5) angrenzt.

4. Filterkonstruktion nach Anspruch 3> dadurchgekennzeichnet, daß die fluidundurchlässige Lage (11) ausreichend langer als die übrigen Lagen (4» 5, 6) ist, so daß sie die äußerste Fläche der Filterkonstruktion bildet.

5. Filterkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterlage (6) eine Folie aus mikroporösem Filtermaterial ist, welches an mindestens einer Fläche mit einer makroporösen flexiblen Lage mittels faserförmigem Klebstoff verklebt ist.

6. Filterkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (29) das aufgewickelte Mehrlagentuch umgibt, welches Einlaß- und Auslaßöffnungen (28 bzw. 37) sowie Mittel (33) zum Abdichten der äußeren zylindrischen Filterfläche gegen die Auslaßöffnungen (37) aufweist.

7· Filterkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandslagen (4, 5) jeweils zwei Sätze paralleler Fasern (4a, 4b; 5a, 5b) aufweisen, von denen jeweils ein Fasersatz (4a) unter einem Winkel auf dem anderen (4b) liegt und mit diesem verklebt ist.

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8. Filterkonstruktion nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandslagen (4, 5) eine sich allmählich oder stufenförmig ändernde Dicke aufweisen, durch die sich der das zuströmende Fluid aufnehmende Abstandsraum der Filterkonstruktion in Strömungsrichtung verengt und der Abflußraum für das gefilterte fluid sich in Durchflußrichtung erweiterte

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