DE2536271A1

DE2536271A1 - Filterpatrone

Info

Publication number: DE2536271A1
Application number: DE19752536271
Authority: DE
Inventors: Rainer Roehlig
Original assignee: Sintermetallwerk Krebsoege GmbH
Current assignee: Sintermetallwerk Krebsoege GmbH
Priority date: 1975-08-14
Filing date: 1975-08-14
Publication date: 1977-02-17
Also published as: DE2536271C3; DE2536271B2; GB1538957A; US4072616A

Description

2536271 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte:

46 59O/E-

43 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf.789

13. August 1975

Patentanmeldung der
Sintermetallwerk Krebsöge GmbH

5608 Krebsöge

Fi1terpatrone

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Filterpatrone aus Sinterwerkstoff (vorzugsweise aus Sintermetall), - mit einseitig oder beidseitig offenem Filterkörper mit Strömungskanal und einseitig oder beidseitig angeschlossenem Kopfstück.

Die bekannten gattungsgemäßen Filterpatronen (DT-Gbm 1 872 428) besitzen kreiszylindrische Filterkörper. Das hat sich zwar bewährt, jedoch ist die Filterfläche, die in einem bestimmten Vo-

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lumen untergebracht werden kann, verhältnismäßig klein. Aus anderen Werkstoffen sind Filterpatronen bekannt, bei denen der Filterkörper gleichsam als Faltenbalg aufgebaut ist. Hier arbeitet man mit Drahtgewebe oder Drahtgeflecht, welches durch faltende Verformung zum Faltenbalg gelegt und im allgemeinen noch mit Filterwerkstoff kombiniert ist, was sich aus Sintermetall nicht nachbilden läßt.

In anderen Bereichen der Technik, nämlich in der Baukunst, kennt man Flächentragwerke aus Stahlbeton in Form von Faltwerken (Lueger, Lexikon der Bautechnik, 1966, S. 416, 417). - Die Probleme um die Gestaltung von Filterpatronen des eingangs beschriebenen Aufbaus sind durch diese bekannten Maßnahmen bisher nicht beeinflußt worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Filterpatrone so weiter auszubilden, daß in einem vorgegebenen Volumen eine beachtlich größere Filterfläche untergebracht werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Filterkörper als geschlossenes Faltwerk mit sternförmigen Faltungen ausgeführt ist. Der Begriff Faltwerk ist hier im Sinne der Baustatik (s. Lueger I.e.) verwandt und kennzeichnet eine Formgebung, welche als Faltwerk die Beanspruchungen aufzunehmen in der Lage ist, die eine Filterpatrone im allgemeinen in Form von radialen Druckbeanspruchungen aufzunehmen hat, wenn beim Filtervorgang entsprechende Druckdifferenzen auftreten. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzen die Faltungen in Richtung der Patronenlängsachse oder schraubenwendelförmig um die Patronenlängsachse verlaufende Faltenkämme und Faltentäler. Zumeist verlaufen die Faltenkämme und Faltentäler in Richtung der Patronen-

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längsachse, weil dieses fertigungsmäßig besonders einfach ist.

Um bei einer erfindungsgemäßen Filterpatrone das Faltwerk zur Aufnahme extremer Beanspruchungen aus Druckdifferenzen einzurichten, empfiehlt die Erfindung, daß die Faltungen im wesentlichen radiale Innenflanken sowie im wesentlichen radiale Außenflanken aufweisen und daß die so gebildeten Faltungswände außenseitig und innenseitig durch Kreisbogenabschnitte oder Polygonzüge des Strömungskanals vereinigt sind. Diese Ausführungsform ist jedoch nicht nur in statischer Hinsicht vorteilhaft sondern auch funktionell, weil hier gleichzeitig auch eine große Filterfläche pro Volumeneinheit untergebracht wird. Wenn geringe Strömungswiderstände angestrebt werden, empfiehlt sich eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Faltungen Innenflanken und Außenflanken aufweisen, deren Richtung in einem Radialschnitt sekantal verläuft, und daß die so gebildeten Faltungswände außenseitig und innenseitig durch Kreisbogenabschnitte oder Polygonzüge vereinigt sind.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So wird man im allgemeinen die Anordnung so treffen, daß die Faltungen eine mittlere Dicke aufweisen, die etwa der dreifachen Wanddicke des Sinterwerkstoffes entspricht, während außerdem zwischen den Faltungswänden ein Kanalraum frei bleibt, dessen mittlere Dicke etwa der Wanddicke entspricht. Das Kopfstück bzw. die Kopfstücke oder auch entsprechende Anschlußflansch können an den Filterkörper angeformt oder angesintert sein.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß nach der Lehre der Erfindung erstmals eine Filterpatrone aus Sinterwerkstoff

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geschaffen wird, deren Filterkörper als Faltwerk aufgebaut ist und daher geometrisch und filtertechnisch mit einem Faltenbalg zu vergleichen ist. So kann eine große Filterfläche in einem vorgegebenem Volumen untergebracht werden. Dabei läßt sich stets erreichen, daß die Filterpatrone bzw. der Filterkörper allen Anforderungen in statischer Hinsicht genügt, wenn die Wanddicke so eingerichtet wird, wie es aus filtertechnischen Gründen erforderlich ist. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß eine erfindungsgemäße Filterpatrone auch sehr einfach hergestellt werden kann, und zwar im Rahmen des isostatischen Pressens V°n Sintermaterial. Als Sintermaterial kommen vorzugsweise metallisches Sinterpulver und Fasern in Frage, man kann die erfindungsgemäße Filterpatrone jedoch auch aus sintertechnisch aufbereiteten Faser/Draht-Mischungen oder keramischen Werkstoffen aufbauen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Filterpatrone ,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch.den Gegenstand nach Fig. 1 und

Fig. 3 den vergößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 2, und

Fig. 4 entsprechend der Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filterpatrone.

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Die in den Figuren dargestellte Filterpatrone besteht aus Sinterwerkstoff, z. B. und vorzugsweise aus Sintermetall, - Zuweilen werden solche Filterpatronen auch als Filterkerzen bezeichnet. Sie besitzen einen einseitig oder bidseitig offenen Filterkörper 1 mit Strömungskanal 2. Im Ausführungsbeispiel ist der Filterkörper 1 nur einseitig offen, an der anderen Seite ist ein Kopfstück 3 angeschlossen, und zwar in Form eines Flansches angeformt.

Insbesondere aus der Fig. 2 entnimmt man, daß der Filterkörper 1 als geschlossenes Faltwerk mit sternförmigen Faltungen und in Richtung der Patronenlängsachse verlaufenden Faltenkämmen 4 und Faltentälern 5 ausgeführt ist. Diese könnten aber auch schraubenwendelförmig geführt sein. Jedenfalls besitzen die Faltungen im wesentlichen radiale Innenflanken 6 sowie im wesentlichen radiale Außenflanken 7 und die so gebildeten Faltungswände 6,7 sind außenseitig durch halbkreisförmige Bogenstücke 4, innenseitig durch Kreisbogenabschnitte 5 des Strömungskanals vereinigt, die also gleichzeitig die Faltenkämme und die Faltentäler bilden. Bei der Ausfuhrungsform mit schraubenwendelförmigen Faltenkämmen und Faltentälern sieht praktisch jeder Querschnitt so aus, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, wenn auch über die Länge der Filterpatrone die schraubenwendelförmige Verdrehung zusätzlich erfolgt. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzen die Faltungen eine Dicke D, die etwa der dreifachen Wanddicke d des Sinterwerkstoffes entspricht. Zwischen den Faltungswänden 6,7 bleibt ein Kanalraum 8, der im Ausführungsbeispiel eine Dicke aufweist, die mit der Wanddicke d mehr oder weniger übereinstimmt. Das Kopfstück 3 ist angeformt.

Die Fig. 4 macht deutlich, daß die Faltungen 4, 5 Innenflanken 6 und Außenflanken 7 aufweisen, deren Richtung R in einem Radial-

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schnitt sekantal verläuft, und daß die so gebildeten Faltungswände 6, 7 außenseitig und innenseitig durch Kreisbogenabschnitte oder Polygonzüge vereinigt sind.

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Claims

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Ansprüche :

f 1 .J Filterpatrone aus Sinterwerkstoff, vorzugsweise aus Sintermetall/ - mit einseitig oder beidseitig offenem Filterkörper mit Strömungskanal und einseitig oder beidseitig angeschlossenem Kopfstück, dadurch gekennzeichnet , daß der Filterkörper (1) als geschlossenes Faltwerk mit sternförmigen Faltungen (4, 5) und in Richtung der Patronenlängsachse oder schraubenwendelförmig verlaufenden Faltenkämmen (4) und Faltentälern (5) ausgeführt ist.
2. Filterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungen (4, 5) im wesentlichen radiale Innenflanken (6) sowie im wesentlichen radiale Außenflanken (7) aufweisen und daß die so gebildeten Faltungswände (6, 7) außenseitig und innenseitig durch Kreisbögenabschnitte oder Polygonzüge des Strömungskanals vereinigt sind.
3. Filterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungen (4, 5) Innenflanken (6) und Außenflanken (7) aufweisen, deren Richtung Richtung (R) in einem Radialschnitt sekantal verläuft, und daß die so gebildeten Faltungswände (6, 7) außenseitig und innenseitig durch Kreisbogenabschnitte oder Polygonzüge vereinigt sind.
4. Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Faltungen (4, 5) eine mittlere Dicke (D) aufweisen, die etwa der dreifachen Wanddicke (d) des Sinterwerkstoffes entspricht.

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5. Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Faltungswänden (6, 7) einer Faltung ein Raum (8) ausgespart ist, dessen mittlere Dicke etwa der Wanddicke (d) entspricht.
6. Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Kopfstück (3) oder die Kopfstücke (3) bzw. entsprechende Anschlußflansche an den Filterkörper (1) angeformt oder angesintert sind.

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