DE2311855A1

DE2311855A1 - Fluid-filterelement

Info

Publication number: DE2311855A1
Application number: DE2311855A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Ernest Buckman; Kenneth Arthur Rogers
Original assignee: General Motors Ltd
Current assignee: General Motors Ltd
Priority date: 1972-03-11
Filing date: 1973-03-09
Publication date: 1973-09-20
Also published as: DE2311855C3; DE7309025U; FR2175901A1; GB1426173A; DE2311855B2; US3799354A; FR2175901B1

Description

DR. MÜLLER-BORE MPi,-PH/s.t>R. MAWITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-ING. FIHSTEHWALD DiPL.-ING ORÄMKOW

München, den ' ⁸' ^{mi m} Hl/Sv - G 23Θ4-

GEKEtUiI, HOIIORS LIIrIIi¹ED

High Street iüorth,' Dunstable, Bedfordshire,

England

Fluid-Filterelement

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fluid-Filterelement und betrifft insbesondere ein Filterelement, das für die Filterung von Flüssigkeiten geeignet ist und in welchem das Element aus einem Streifen von Blatt- bzw« Schichten-Filtermaterial geformt ist, der in Zickzackweise gefaltet ist, um den durch das Filterelement mit relativ großem Bereich bzw. relativ großer Fläche eingenommenen Raum zu reduzieren. Das erfindungsgemäße Filter ist insbesondere für das Filtern von Öl in Schmiermittelsystemen von Verbrennungsmotoren geeignet, es ist jedoch ebenfalls für die Filterung von anderen Flüssig keiten und Gasen geeignet.

In der Beschreibung wird der Begriff "Faltlage" benutzt, um die Struktur zu bezeichnen, die durch Falten eines Materialstreifens um sich selbst gebildet wird, wobei der Material-

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streifen dadurch in zwei Abschnitte geformt wird, die an einer Faltlinie (oder einer Sicke) dazwischen integral und gelenkig verbunden sind.

Es ist bekannt, ein ölfilterelement aus einem Streifen aus mit Kunstharz imprägniertem Filterpapier oder einem ähnlichen Blatt- bzw. Schichten-Filtermaterial zu bilden, das "um mit Abstand angeordnete Quer-Faltlinie'n gefaltet wird, um eine Vielzahl von Zieharmonika-Falten bzw. -Faltlagen zu bilden, wobei die Enden des Streifens miteinander verbunden und die Anordnung der Faltlagen dann über ein perforiertes Mittelrohr gepaßt wird, um ein hohles rohrförmiges Filterelement zu bilden, in welchem die Faltlagen in Sternform von dem perforierten Mittelrohr nach außen gerichtet sind. In solchen Elementen können die Enden der Faltlagen einzeln abgedichtet sein oder jedes Ende der gefalteten Anordnung kann an ringförmige Endkappen dicht angebracht sein.

Solche Filterelemente nutzen den von dem Filtermaterial eingenommenen Raum nicht optimal aus, da der Zwischenraum zwischen den Faltlagen im Bereich des äußeren Umfanges des Elementes notwendigerweise breiter als der zwischen den Faltlagen an dem inneren Umfang des Elementes ist. Um diesen Nachteil zu vermeiden und ein Filterelement zu bilden, in welchem ein größerer Bereich des Filterpapiers in dem gleichen Raum aufgenommen werden kann, wie der Raum, der durch ein Filter der oben erwähnten Sternformation eingenommen wird, ist es vorgeschlagen worden, den Streifen aus Schichten-Filtermaterial, aus dem das Element hergestellt wird, in einer solchen Weise zu iä-ten, daß abwechselnde Faltlagen dne geringere Breite aufweisen als die Faltlagen dazwischen, die breiter sind und sich über den vollen radialen Abstand von dem äußeren Umfang des Elementes zu dem inneren Umfang im Bereich des perforierten Mittelrohres erstrecken, wodurch die Faltlagen eine ¹¹W¹¹-Form, von dem äußeren zu dem inneren Umfang des Elementes gesehen, aufweisen. Bei einer solchen Ausführungsform werden die relativ breiten Zwischenräume an dem äußeren Umfang des Elementes'

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zwischen den Faltlagen voller Breite zumindest teilweise durch Faltlagen mit geringerer Breite eingenommen und infolgedessen kann ein Element mit einem größeren Bereich an Filterpapier in dem gleichen Raum im Vergleich zu dem bekannten sternförmigen Filterelement aufgenommen werden.

Die vorgeschlagenen Ausführungsformen von Filterelementen mit "W"-förmigen Faltlagen haben in der Praxis gezeigt, daß sie nicht die Verbesserungen liefern, die von dem vergrößerten zur Verfugung stehenden Papierbereich bzw· der vergrößer-ten zur Verfügung stehenden Papierfläche erwartet worden ist, haben ebenfalls Schwierigkeiten bezüglich des Erreichens einer gleichförmigen Anordnung der Faltlagen mit sich gebracht und sich in einigen Fällen als weniger zuverlässig bei der Benutzung als Elemente der bekannten Sternform erwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement mit gefaltetem Schichten-Filtermaterial zu schaffen, welches einen größeren Oberflächenbereich für eine Filterung als ein einen gleichen Raum einnehmendes, sternförmiges Filterelement vorsieht, ohne dadurch eine unangebrachte Komplizierung der Herstellung, oder Reduzierung des Wirkungsgrades und der Zuverlässigkeit des Filterelementes hervorzurufen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Fluid-Filterelement, das aus einem Streifen aus mit Kunstharz imprägniertem Filterpapier in eine hohle zylindrische Form geformt ist, welcher Streifen in Zieharmonika-Weise um zwei alternierende Gruppen von Faltlinien gefaltet und an seinen Enden zur Formung einer Reihe von Faltlagen verbunden ist, die, radial einwärts in bezug auf das Element gesehen, eine "W-¹' Form aufweisen, so daß sich breite Faltlagen, die s.ich von dem äußeren zum inneren Umfang des Elementes erstrecken, mit schmalen Faltlagen, die sich nur einen Teil der Strecke zu dem inneren Umfang erstrecken,

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abwechseln, dadurch gelöst, daß die Sicken zwischen zwei Teilen jeder Faltlage und die Sicken zwischen benachbarten Faltlagen jeweils im wesentlichen eine rechteckige "U"-Gestalt im Querschnitt aufweisen und durch ein Paar von mit Abstand angeordneten parallelen Faltlinien gebildet werden, die im Bereich der entgegengesetzten Längskanten des Streifens an den Verbindungsstellen zwischen den breiten und schmalen Faltlagen weiter mit Abstand angeordnet sind zur Bildung breiterer Sickenabschnitte an dieser Stelle, daß in die zwei Hälften jeder der breiten Faltlagen Abstandshalter-Formationen eingedrückt sind, die aneinander anliegen und dadurch die zwei Hälften jeder breiten Faltlage auf der Seite des Papiers, die die äußere Umfangsoberflache des Elementes bildet, auf Abstand voneinander halten, und daß die zwei Hälften weitere Abstandshalter-Formationen aufweisen, die an den schmalen Faltlagen anliegen und dadurch jede der breiten Faltlagen von benachbarten schmalen Faltlagen auf Abstand halten, und die an entsprechenden Abstandshalter-Formationen benachbarter breiter Faltlagen anliegen und dadurch jede der breiten Faltlagen von einer benachbarten breiten Faltlage an dem inneren Umfang des Elementes auf Abstand halten, und daß die Tiefe der Abstandshalter-Formationen und die Breite der in den Faltlagen gebildeten Sicken so gewählt sind, daß, wenn die breiteren Sickenabschnitte zwischen den breiten"und schmalen Faltlagen an dem äußeren Umfang des Elementes aneinander anliegen, durch den Zwischenraum zwischen den breiten und schmalen FaLtlagen an und im Bereich des äußeren Umfanges des Elementes, durch den Abstand zwischen den breiten Faltlagen an dem inneren Umfang des Elementes und den Abstand zwischen den zwei Hälften jeder der breiten und der · schmalen Faltlagen die Faltlagen in einer im wesentlichen gleichförmigen, radialen Anordnung um die Längsachse des Elementes angeordnet sind.

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Die Enden der Faltlagen des Elementes können abgedichtet sein, indem sie in eine ringförmige Bichtmittellage eingebettet sind, die aus einem hitzehärtbaren oder kaltaushärtendera Kunststoffmaterial bestehen kann, das das Schichten-Filtermaterial bindet; und die Lage aus Dichtmittel kann in einer ringförmigen Stirnkappe aus Metall oder einem anderen relativ starren Material getragen sein. Das Filterelement ist bevorzugt um ein perforiertes Mittelrohr angeordnet, wobei die radial inneren Abschnitte der breiteren Faltlagen an dem Mittelrohr anliegen und die Enden des' Mittelrohres an den Stirnplatten dicht angebracht sind.

Alternativ oder zusätzlich können die Faltlagen einzeln abgedichtet sein, wobei die entgegengesetzten zwei Abschnitte jeder Faltlage der zwei Gruppen von Faltlagen an den Faltlagenenden miteinander getrennt von benachbarten Faltlagen durch Klebstoff dicht verbunden 3ind, der auf die zwei Längskanten des Sireifens auf der Fläche von diesem, die die äußere Urafangsoberflache des fertiggestellten Elementes bildet, aufgebracht ist.

Die Abstandshalter-Formationen sind vorteilhafterweise in Rippenform bzw. Stegform und rechtwinkliger Stab-Gestalt vorgesehen (die nachfolgend als Abstandshalter-Stege und Abstandshalter-Stäbe bezeichnet werden), die in die zwei Teile jedes der breiten Faltlagen eingedrückt sind, wobei die Stege und die Stäbe parallel zueinander rechtwinklig zu &n Faltlinien und voneinander quer über die Breite des Streifens mit Abstand angeordnet sind und die Stege und Stäbe vorteilhafterweise sich miteinander abwechseln. In die schmalen Faltlagen können ebenfalls Abstandshalter-Formationen eingedrückt sein.

Die Abstandshalter-Stäbe und -Stege in einer Hälfte einer breiten Faltlage sind in Längsrichtung gefluchtet mit denen in der anderen Hälfte und die Abstandshalter-Stäbe sind bevorzugt mit abgestufter Tiefe ausgebildet, so daß in dem

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zusammengebauten Filterelement die zwei Teile Jeder breiten Faltlage an dem äußeren Umfang des Elementes voneinander mit einem größeren Abstand als an dem inneren Umfang des Elementes durch. Anliegen der Abstandshalter-Stäbe an den Hälften der Faltlagen angeordnet sind. Die Abstandshalter-Stege und -Stäbe erstrecken sich im wesentlichen über die volle radiale Breite von jeder der breiten Faltlagen. .

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. Λ eine Draufsicht eines Teils eines Streifens aus Blattbzw. Schichten-Filtermaterial, in welchem Faltlinien und Abstandshalter-Formationen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eingedrückt sind,

Fig. 2 eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab entlang Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab entlang Linie IH-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine teilweise perspektivische Ansicht im vergrößerten Maßstab des in Fig. Λ gezeigten Streifens, wobei der Streifen zur Bildung von Faltlagen mit "W"-Querschnitt teilweise gefaltet ist,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht im vergrößerten Maßstab eines Teils eines Filterelementes,' das aus dem in
Fig. 1 dargestellten Streifen hergestellt ist, wobei die Faltlagen an ihren Enden nicht abgedichtet sind,

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 5, in welcher die Enden der Faltlagen einzeln abgedichtet sind,

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Fig. 7 einen geschnittenen Teilaufriß eines Filters, das

aus dem in Fig. 1 dargestellten Streifen hergestellt ist,

Fig. 8 eine zusammengesetzte, teilweise geschnittene Draufsicht des Filters in Fig. 7» in welcher die Filterendkappe teilweise weggeschnitten ist, um die Formation der Faltlagen sowohl mit dicht angeschlossenen
als auch mit nicht dicht angeschlossenen Enden zu zeigen,

Fig. 9 eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 9-9 der Fig. 7,

Fig.10 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 10-10 in Fig. 7,

Fig.11 eine vergrößerte Detailansicht eines Kantenabschnittes des Streifens aus Schichten-Filtermaterial mit einer modifizierten Ausführungsform der Faltlagen-Faltlinien,

Fig.12 einen Seitenriß des in Fig.11 gezeigten Streifens,

Fig.13 eine Detail-Stirnansicht einer aus dem in den Fig.11 und 12 gezeigten.Streifen gebildeten Faltlage und

Fig.14- eine vergrößerte Schnittansicht durch ein Ende eines bekannten Filterelementes mit alternierenden breiten und schmalen Faltlagen, das nicht gemäß der Erfindung hergestellt ist. - .

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In Fig. 1 ist ein Abschnitt.eines Streifens 1 aus mit Kunstharz imprägniertem Filterpapier dargestellt, in den, wie es in den Fig. 1 bis 6 dargestellt ist, zwei alternierende Reihen von parallelen, mit Abstand angeordneten Quer-Doppel-Faltlinien 2 eingedrückt sind, um einen ersten und einen zweiten Satz 3, A- von Zieharmonikafalten bzw. Faltenlagen zu bilden, in welchen jede Faltenlage der zweiten Gruppe 4- sich mit einer der ersten Gruppe .3 abwechselt und eine Breite (durch ' den Faltenlagen-SLtlinien-Abstand- gemessen) aufweist, die kleiner als die Breite der ersten Gruppe 3 ist, wobei sich zwei Hälften a einer breiten Faltenlage.· 3 in Längsrichtung des Streifens mit zwei Hälften b einer schmalen Faltenlage 4 abwechseln.

Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, sind alternierende Doppel-Falte**linien 2 im allgemeinen "W"- und "M"-förmig im Querschnitt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß beim Falten, wie es in den Fig. 4-, 5» 6, 9 und 10 dargestellt ist, die Falten bzw. Knicke bzw. Sicken, die zwischen den zwei Teilen a-a oder b-b jeder breiten oder schmalen Faltenlage und. zwischen benachbarten Faltenlagen gebildet werden, im wesentlichen eine rechtwinklige "U"-Gestalt im Querschnitt erhalten. Darüberhinaus sind, wie es insbesondere in den Fig. 1, 5 und dargestellt ist, die Doppel-Faltlinien 2 an der Verbindungsstelle zwischen einer Hälfte einer breiten Faltenlage und der benachbarten Hälfte einer schmalen Faltenlage im Bereich der Längskanten des Streifens 1 verbreitert, um breitere Knickabschnitte bzw. Sickenabschnitte 5 zu bilden, die, wenn der Streifen zur Bildung der alternierenden schmalen und breiten Faltenlagen 3> 4- gefaltet ist, einen vorbestimmten Zwischenraum zwischen den Enden der Faltenlagen 3» 4- an dem äußeren Umfang des Elementes vorsehen. Gewünschtenfalls und falls die Faltenlagen im Vergleich zu ihrer Breite relativ lang sind., können die Faltlinien 2 einen oder mehrere zusätzliche breitere Sickenabschnitte 5 zwischen den entgegengesetzten'Enden der

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Faltlinien (siehe Fig. 1 und 7) aufweisen.

In den Streifen 1 sind ebenfalls Abstandshalter-Formationen eingedrückt, die Abstandshalter-Stege 6 und Abstandshalter-Stäbe 7 umfassen, die in gegenüberliegende Seiten solcher Teile des Streifens eingedrückt sind, die die zwei Hälften a-a jeder breiten Faltenlage 3 bilden. Die Abstandshalter-Stege 6 und die Abstandshalter-Stäbe 7 erstrecken sich in Längsrichtung des Streifens über im wesentlichen die volle Breite jeder Hälfte einer breiten Faltenlage 3 und die Abstandshalter-Stege wechseln sich mit den AbstandshalterStäben 7 quer über die Breite des Streifens ab und sind mit Abstand parallel zu diesen angeordnet, wobei die Stäbe 7 und die Stege 6 in einer Hälfte der Faltenlage in Längsrichtung gefluchtet sind mit denen in der anderen Hälfte.

Nach Fig. 3 sind die Abstandshalter-Stäbe 7 so ausgebildet, daß sie von ihrem einen zu dem anderen Ende eine variierende Tiefe aufweisen, wobei sich der tiefere Abschnitt des Stabes im Bereich des Teils jeder Hälfte einer breiten Faltenlage befindet, die an dem äußeren Umfangsabschnitt des gefalteten Elementes liegen wird. Somit wird durch das Anliegen eines Abstandshalter-Stabes 7 auf einer Hälfte einer Faltenlage an dem entsprechenden Abstandshalter-Stab 7 auf der anderen Hälfte der Faltenlage gewährleistet, daß die äußeren Abschnitte der breiten Faltenlagen 3 voneinander mit einem größeren Abstand angeordnet sind als deren inneren Abschnitte. Die Abstandshalter-Stege 6 weisen eine gleichförmige Tiefe auf, sie können jedoch auch erforderlichenfalls in der Tiefe abgestuft sein.

Nachdem in den Strafen 1 die Faltlinien 2 und die Abstandshalter-Formationen 6 und 7 eingedrückt worden sind, kann er in Zickzackweise um die Faltlinien 2 gefaltet und an seinen Enden verbunden werden, um ein Filterelement 10 (Fig.7 und S) mit hohler rohrförmiger Form zu bilden, das dann über ein perforiertes Mittelrohr 11 im Paßsitz aufgesetzt wird, an dem

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ringförmige Endkappen 12 befestigt sind, die auf sich einen Klebmassen-Ring 14 aufweisen, mittels dem die Endkappen 12 an den Enden des Elementes 10 dicht angebracht werden und die offenen Enden der breiten und schmalen Faltenlagen 3* 4 geschlossen werden, um eine Reihe von breiten und schmalen Taschen bzw. Zellen zu bilden, deren Öffnungen zu dem äuße-, ren Umfang des Elementes gerichtet sind.

Nach I"ig. 1 können die Enden jeder der breiten und schmalen Faltenlagen 3₅ 4· gewünschtenfalls einzeln mittels Klebstoff Linien- bzw. Klebstoff-Schnüren 16 abgedichtet werden, die entlang entgegengesetzten Längskanten des Streifens 1 auf dessen Seite, die die äußere Umfangsoberflache des Elementes bilden wird, aufgebracht sind, wobei die Endabschnitte jeder der zwei Hälften a-a und b-b jeder .Faltenlage 3» 4 dadurch miteinander dicht verbunden werden, wenn der Streifen 1 gefaltet und das Element dann mit dem Klebstoff 14- an den Endkappen 12 dicht angebracht wird, wie es oben beschrieben worden ist. In den Fig. 5 und 6 sind Abschnitte eines Filterelementes 10 dargestellt, bei dem die Enden der Faltenlagen 3, anfänglich nicht abgedichtet sind bzw. einzeln abgedichtet werden.

Wie aus den Fig. 4 bis 6, 9 und 10 ersichtlich ist, gewährleisten die breiteren Abstandshalterabschnitte 5 an entgegengesetzten Enden der Faltlinien 2 (und dazwischen, falls sie dort vorgesehen sind) zwischen benachbarten Hälften der breiten und schmalen FsLtlagen, wenn der in Faltlagen gelegte Streifen 1 zur Bildung des Filterelementes 10 gefaltet wird, daß an dem äußeren Umfang des Elementes die Enden der Faltlagen gleichförmig in Umfangsrichtung mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, der durch die Breite der Abstandshalter-Abschnitte 5 der Doppel-Faltlinien 2 bestimmt ist. Wie es in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist, gewährleistet das Aneinanderliegen der Abstandshalter-Stäbe 7 an den zwei Hälften jeder breiten KLtlage, daß diese voneinander mit Abstand ange-

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ordnet sind und an dem äußeren Umfang des Elementes weiter voneinander mit Abstand angeordnet sind als an dessen innerem Umfang; die Abs.tandshalter-Stege 6 halten die schmalen Faltlagen 4 von den benachbarten Faltlagen 3 (insbesondre an den inneren Abschnitten der schmalen Faltlagen) auf Abstand und ebenfalls die breiten Faltlagen 3 voneinander im Bereich des inneren Umfanges des Elementes auf Abstand voneinander. Es wurde gefunden, daß der natürliche, größere Widerstand gegen ein Falten des Materials in den schmalen Faltlagen 4 zusammen mit dem durch die breiteren Abstandshalter-Abschnitte 5 vorgesehenen Zwischenraum und die Stege 6 der benachbarten breiten Faltlagen 3 sicherstellen, daß die zwei Hälften jeder schmalen Faltenlage 4 über die Abschnitte der schmalen Faltenlagen zwischen den Abstandshalter-Abschnitten 5 angemessen voneinander mit Abstand angeordnet sind· Die Dimensionen bzw. Abmessungen der Abstandshalter-Abschnitte 5» der Abstandshalter-Stege 6 und der Abstandshalter-Stäbe 7 sind so bemessen, daß bei einem Filterelement mit vorbestimmtem Innendurchmesser und Außendurchmesser der durch das Zusammenwirken der Abstandshalter-Abschnitte 5 vorgesehene Zwischenraum, die durch die Doppel-Faltlinien 2 gebildeten rechtwinkligen "Unförmigen Sicken, die Abstandshalter-Stege 6 und die Abstandshalter-Stäbe 7 zu einer Faltlagen-Formation führen, in welcher um das Element die breiten Faltlagen 3 voneinander und von den schmalen Faltlagen 4 mit einem vorbestimmten minimalen Abstand und in einer solchen Weise angeordnet sind, daß die Faltlagen 3, 4 im wesentlichen gleichförmig radial in bezug auf die Achse des hohlen rohrförmigen Elementes angeordnet sind.

Nach den Fig. 11, 12 und 13 können, wenn die Enden der Faltlagen einzeln mit Klebstoff abgedichtet werden sollen, die Faltlagen 2, die die Sicken bzw. Knicke der breiten und schmalen Faltlagen 3» 4- im Bereich des inneren Umfangsteiles des Elementes bilden werden, Einzel-Faltlinien über den Abschnitt

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der Doppel-Faltlinie 2, der mit dem Klebstoff 16 bedeckt wird, sein, wobei eine solche Anordnung die Bildung einer dichten Falte und einer guten Haftung zwischen den zwei Teilen jeder Hälfte einer Faltlage an deren Abschnitt im Bereich des inneren Umfangs des Elementes erleichtert.

Fig. 14 ist nach einer Photographie eines Querschnitts eines bekannten Filterelementes gezeichnet, das mit alternierenden breiten und schmalen Faltlagen, jedoch nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Wie aus Fig. 14 zu ersehen ist, ist die Anordnung der FaItlagen sehr unregelmäßig, wobei einige viel enger mit Abstand angeordnet is=fc sind als andere und die breiten Faltlagen insbesondere in vielen Fällen nicht im wesentlichen radial gerichtet sind. Es ist weiter festzustellen, daß im allgemeinen die schmalen Faltlagen einen viel breiteren.Abstand zwischen ihren zwei Hälften zeigen als die zwei Hälften benachbarter breiter Faltlagen. Eine solche Faltlagenanordnung ergibt keine wirkungsvolle Ausnutzung des Oberflächenbereichs des für die Filterung zur Verfügung stehenden Filtermaterials, da dort, wo die Faltlagen eng mit Abstand angeordnet sind, das Filtermaterial für ein effektives Filtern nicht zur Verfügung steht, nachdem sich nur ein relativ dünnes Bett bzw. eine relativ dünne Schicht von abgelagertem gefiltertem Material darauf angesammelt hat; und an anderen Stellen, an denen die Faltlagen weit mit Abstand angeordnet sind, wird der Raum, in welchem ein Filterbett entstehen kann, nur teilweise von abgelagerten Feststoffen eingenommen, wenn das Filter als Ganzes für eine weitere wirkungsvolle Filterung unbrauchbar geworden ist. Darüberhinaus besteht, da weder die schmalen noch die breiten Faltlagen relativ zueinander abgestützt sind, eine Neigung, daß die Faltlagen, insbesondere die breiten Faltlagen unter dem Druck der zu filternden Flüssigkeit brechen und dadurch das Filterelement unwirksam machen.

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Ein erfindungsgemäßes Filter vermeidet die obigen Nachteile aufgrund des präzisen Abstandes der Faltlagen und der für die Faltlagen durch die Abstandshalter-Formationen vorgesehenen Abstützung, was zu einem Filter führt, in welchem eine effektive bzw. wirkungsvolle Ausnutzung des gesamten Bereiche des Filterpapiers erfolgt und eine sehr stark reduzierte Neigung für eine Beschädigung der Faltlagen unter dem Druck der zu filternden Flüssigkeit besteht, insbesondere wenn das Filterpapier durch die Effekte des Alterns und der Wärme versprödet ist. Ein erfindungsgemäßes Filter ist ebenfalls einfach herzustellen, da nach dem Falten des Papiers die Anwendung von Druck in Längsrichtung die Abstandshalter-Formationen 5 in Berührung miteinander bringt und dadurch zusammen mit der Wirkung der Abstandshalter-Formationen 6, die Faltlagen 3j 4 in die gewünschte Anordnung automatisch geformt werden, wenn die Enden des in Faltlagen gelegten Streifens Λ verbunden und abgedichtet werden.

Obgleich bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Abstandshalter-Formationen in der Form von Stegen und Stäben beschrieben worden sind, können andere Formationen, beispielsweise Reihen von Grübchen bzw. Vertiefungen mit geeigneter Variation der Tiefe, wie es erforderlich ist, verwendet werden. In die schmalen Faltlagen können ebenfalls Abstandshalter-Formationen eingedrückt sein, falls dieses erwünscht oder notwendig ist«.

Es wurde gefunden, daß die schmalen Faltlagen vorteilhafterweise etwa halb so breit wie die breiten Faltlagen sind und daß mi; solchen Faltlagen-Abmessungen das Element eine näherungsweise 50 % effektivere Filteroberfläche aufweist als ein Element mit Faltlagen konstanter Breite, die den gleichen Raum einnehmen.

- Patentansprüche 309838/0974

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Claims

Patentansprüche

Fluid-Filterelement, das aus einem Streifen aus mit Kunstharz imprägniertem Filterpapier in eine hohle zylindrische Form geformt ist, der in Zieharmonikaweise um zwei alternierende Gruppen von Faltlinien gefaltet und an seinen Enden zur Bildung einer Reihe von Faltlagen verbunden ist, die, radial einwärts in bezug auf das Element gesehen, "W-Form aufweisen, so daß die breiten Faltlagen, die sich von dem äußeren zum inneren Umfang des Elementes erstrecken, sich mit schmalen Faltlagen, die sich nur über einen Teil der Strecke zu dem inneren Umfang erstrecken, abwechseln, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (2) zwischen zwei Teilen jeder Faltlage (3; 4) und die Sicken zwischen benachbarten Faltigen (3; 4) jeweils im wesentlichen im Querschnitt eine rechtwinklige "Uⁿ-Form aufweisen und durch ein Paar von mit Abstand angeordneten parallelen Faltlinien gebildet sind, die im Bereich entgegengesetzter Längskanten des Streifens (1) an der Verbindungsstelle (a-b) zwischen den breiten (3) und schmalen (4) Faltlagen weiter mit Abstand angeordnet sind zur Bildung breiterer Sicken-Abschnitte (5) an dieser Stelle, daß in die zwei Hälften (a-a) jeder der breiten Faltlagen (3) Abstandshalter-Formationen (7) eingedrückt sind, die aneinander anliegen und dadurch die zwei Hälften (a-a) jeder breiten Faltlage (3) voneinander auf der Seite des Papiers auf Abstand halten, die die äußere Umfangs-Oberfläche des Elementes (10) bildet, daß die zwei Hälften (a-a) weitere Abstandshalter-Formationen (6) aufweisen, die an den schmalen Faltlagen (4) anliegen und dadurch jede der breiten Faltlagen (3) von benachbarten schmalen Faltlagen (4) auf Abstand halten, und die an

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entsprechenden Abstandshalter-Formationen (6) benachbarter - ^reiter Faltlagen (4-) anliegen und dadurch jede der breiten . Faltlagen (3) von einer benachbarten breiten Faltlage (3) an dem inneren Umfang des Elementes auf Abstand halten, und daß die £iefe der Abstandshalter-Formationen (6, 7) und die Breite der in den Faltlagen (3; 4) geformten Sicken (2) so gewählt sind, daß, wenn die breiteren Sicken-Abschnitte (5) zwischen den breiten und schmalen Faltlagen (3, 4) an dem äußeren Umiang des Elementes (10) aneinanderliegen, durch den Abstand (6) zwischen den breiten und schmalen Faltlagen (3> 4) an und im Bereich des äußeren Umfanges des Elementes (10), den Abstand (6-6) zwischen den breiten Faltlagen (3) an dem inneren Umfang des Elementes und.den Abstand (7-7) zwischen den zwei Hälften (a-a; b-b) jeder der breiten (3) und der schmalen (4) Faltlagen die Faltlagen (3» 4) in einer im wesentlichen gleichförmigen radialen Anordnung um die Längsachse des Elementes (10) angeordnet sind.
2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Enden jeder der breiten (3) und schmalen (4) Faltlagen einzeln getrennt von benachbarten · Faltlagen durch Klebstoff (16) abgedichtet sind, der auf jeden Längskanten-Abschnitt des Streifens auf der Seite von diesem* die die äußere Umfangsoberfläche des Elementes bildet, aufgebracht ist.
3· Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zusätzliche breitere Sicken-Abschnitte (5) in den Faltlinien (2) zwischen den breiteren Sicken-Abschnitten (5) an den Enden der Faltlinien.
4. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter-Formationen in der Form von Rippen bzw. Stegen (6) und recht-

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winkligen Stäben (7) vorgesehen sind, die in den Streifen eingedrückt sind, daß die Abstandshalter-Stege und Abstandshalter-Stäbe sich quer über die Breite des Streifens abwechsein und daß jeder Abstandshalter-Stab (7) in der Tiefe von einem Ende zu dem anderen des Stabes abgestuft ist, so daß die zwei Hälften (a-a) jeder breiten Faltlage (3) an dem äußeren Umfang des Elementes (10) weiter mit Abstand angeordnet sind als an dem inneren Umfang des Elementes.

5· Filterelement nach einem der Ansprüche 1" bis 4-, dadurch g ekennz e i chnet, daß die Doppel-Faltlinien (2) durch Eindrückungen gebildet sind, die alternierend naherungs weise ¹¹W"- und "M"-Gestalt aufweisen.

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