DE2536276A1 - Filterpatrone mit faltenmantel und stuetzkoerper - Google Patents

Filterpatrone mit faltenmantel und stuetzkoerper

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Description

Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung Sintermetallwerk Krebsöge GmbH
5608 Krebsöge
Filterpatrone mit Faltenmantel und Stützkörper
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Filterpatrone mit Faltenmantel, Stützkörper mit Strömungskanal und zumindest einem Kopfstück, an dem Faltenmantel und Stützkörper befestigt sind. - In der Ausführungsform mit einem Kopfstück sind der Faltenmantel und damit der Strömungskanal, ggf. auch der Stützkörper, am anderen Ende geschlossen. In der Ausführungsform mit zwei Kopfstücken ist der Strömungskanal beidseitig offen, Filterpatronen werden zuweilen auch als Filterkerzen bezeichnet. Die Falten des Faltenmantels vergrößern die wirksame Filterfläche, so daß auf kleinem Raum große Filterfläche untergebracht werden kann.
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Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
Bei den (aus der Praxis) bekannten, gattungsgemäßen Filterpatronen besteht der Faltenmantel aus Drahtgeflecht oder Drahtgewebe, welches zu Falten mit in Längsrichtung der Filterpatrone verlaufenden Faltenkämmen und Faltentälern geformt und mit unter dem Drahtgewebe oder Drahtgeflecht liegendem Filterwerkstoff kombiniert ist. Dazu ist ein zunächst ebenes Drahtgewebe oder Drahtgeflecht durch faltendes Verformen zum Faltenmantel geformt, der durch eine geschweißte oder auch gelötete Längsnaht geschlossen ist. Wenn beim Filtervörgang die Druckdifferenz in der Filterpatrone erheblich ist, ist der in der beschriebenen Weise aus Drahtgewebe oder Drahtgeflecht aufgebaute Faltenmantel nicht hinreichend stabil, aus welchem Grunde er an dem Stützkörper abgestützt ist. Der Stützkörper ist ein perforiertes Rohr aus geeignetem Material und der Faltenmantel ist, von außen betrachtet, innenseitig mit seinen Faltentälern an dem Stützkörper abgestützt. Das ist einerseits fertigungstechnisch aufwendig, aber auch funktionell nachteilig. Tatsächlich kommt es bei hohen Druckdifferenzen vor, daß sich die Falten des Faltenmantels in gleichsam tangentialer Richtung umlegen und radial zusammendrücken, was die wirksame Filterfläche beachtlich reduziert und Undefiniert macht.
Im übrigen kennt man (DT-Gbm 1 872 4 28) Filterpatronen, die aus Sinterwerkstoff aufgebaut sind. Sie sind mehr oder weniger zylindrisch und jedenfalls ohne Faltungen gestaltet. Das hat die Probleme um die Entwicklung von gattungsgemäßen Filterpatronen mit Faltenmantel und durch Faltung vergrößerter Filterfläche bisher nicht beeinflußt, darüber hinaus sind gattungsgemäße Filterpatronen aus Sinterwerkstoff auch nicht nachbildbar. Ein Faltenmantel
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aus Sinterwerkstoff wäre ohne weiteres zu empfindlich, um in der beschriebenen Weise eingesetzt und angeordnet zu werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Filterpatrone so weiter auszubilden, daß der Faltenmantel tangentiale Verformungen nicht mehr erfahren kann, so daß unter allen Betriebsbedingungen die wirksame Filterfläche definiert ist. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Faltenmantel sowie der Stützkörper aus Sinterwerkstoff bestehen und der Stützkörper eine Stützprofilierung mit Stützrippen aufweist, an welche die Falten des Faltenmantels innenseitig flächig angeschlossen sind. - Flächiger Anschluß meint, daß an der Oberfläche des Stützkörpers mit seiner Stützprofilierung und mit seinen Stützrippen der Faltenmantel mit seiner inneren Oberfläche überall anliegt. - Bei der erfindungsgemäßen Filterpatrone ist der Faltenmantel, wie sich von selbst versteht, nicht durch faltendes Verformen eines ebenen Bauteils gebildet. Der Faltenmantel, aber auch der Stützkörper sind in der beschriebenen Form gepreßt und gesintert. Nichtsdestoweniger handelt es sich bei dem Faltenmantel in statischer Hinsicht um ein Faltwerk (Lueger, Lexikon der Bautechnik, 1966, S. 416, 417) und außerdem ist die Anordnung so getroffen, daß dieses Faltwerk auch filtertechnisch als Faltenmantel funktioniert.
Im Rahmen der Erfindung lassen sich die verschiedensten Sinterwerkstoffe einsetzen. So kann mit üblichen metallischen Pulvern, mit sintertechnisch aufbereiteten Faser/Draht-Mischungen, aber auch mit keramischen Stoffen gearbeitet werden.
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Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung bestehen jedoch sowohl der Faltenmantel als auch der Stützkörper aus Sintermetall, wobei die Legierung in üblicher Weise nach den aufzunehmenden mechanischen und chemischen Beanspruchungen ausgewählt ist.
Grundsätzlich bestünde die Möglichkeit, bei der erfindungsgemäßen Filterpatrone einerseits den Faltenmantel und andererseits den Stützkörper als selbständige Bauteile auszuführen, die nachträglich ineinandergeschoben sind. Nutzt man bei der Montage Wärmedehnungen und Schrumpfungen, so kann man die beiden Bauteile passend und praktisch ohne jeden Spalt oder Abstand aufeinandersetzen. Das stellt sicher, daß sich keinerlei Verunreinigungen zwischen Faltenmantel und Stützkörper festsetzen können. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die von vornherein den flächigen Anschluß des Faltenmantels an den Stützkörper mit seiner Stützprofilierung und den Stützrippen sicherstellt, ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper und der Faltenmantel aufeinandergesintert und dadurch .flächig aneinander angeschlossen sind. Stützkörper und Faltenmantel können dazu auch, vor dem Sintervorgang, aufeinandergepreßt werden. Stets erreicht man so einen echten Verbund und nicht nur eine Abstützung des Faltenmantels am Stützkörper. Bei einer erfindungsgemäßen Filterpatrone ist im übrigen die Verbindung des Stützkörpers und des Faltenmantels mit dem Kopfstück bzw. den Kopfstücken einfach, und zwar wird man im allgemeinen den Stützkörper und den Faltenmantel an das Kopfstück bzw. an die Kopfstücke ansintern. Um für den Faltenmantel und für den Stützkörper unterschiedliche mechanische Eigenschaften und/oder Filterwirkungen einzustellen, lehrt die Erfindung, daß der Faltenmantel einerseits, der Stützkörper andererseits unterschiedliche Porendurchmesser und/oder
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unterschiedliches Porenvolumen aufweisen, was nach filtertechnischen Gesichtspunkten erfolgt, wobei regelmäßig der Faltenmantel als eigentlicher Filterkörper funktioniert. Aber auch die Umkehrung ist möglich.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen Filterpatrone die wirksame Filterfläche unter allen Betriebsbedingungen definiert ist und keinerlei Verformungen erfährt, die eine Reduzierung der wirksamen Filterfläche bewirken. Ohne weiteres kann die erfindungsgemäße Filterpatrone für sehr hohe Druckdifferenzen eingesetzt werden. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß die erfindungsgemäße Filterpatrone sehr einfach hergestellt werden kann, und zwar im Wege des in der Sintertechnik üblichen isostatischen Pressens. In diesem Sinne ist ein Verfahren zur Herstellung von Filterpatronen des beschriebenen Aufbaus dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Stützkörper mit seinen Stützrippen aus Sinterwerkstoff im Wege des isostatischen Pressens gegen einen Kern, z. B. einen Stahlkern, gepreßt und danach auf dem gepreßten oder zusätzlich vorgesinterten Stützkörper der Faltenmantel aus Sinterwerkstoff ebenfalls isostatisch aufgepreßt wird, und daß endlich der Stützkörper sowie der Faltenmantel als VerbundformIing gemeinsam gesintert werden. Wird der Stützkörper nur vorgepreßt, so verbleibt im allgemeinen bei den angeschlossenen Verfahrensschritten, bis zum Sintern, der Kern im Stützkörper. Wird der Stützkörper auch vorgesintert, so kann der Kern beim Aufpressen des Faltenmantels entfallen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, durch eine Kaltverformung, die nur den Stützkörper oder die gesamte Filterpatrone betrifft, das Porenvolumen einzustellen.
Es versteht sich von selbst, daß bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise mit isostatischen Pressen der Preßmantel des für das isostatische Pressen eingerichteten Werkzeuges die Profi-
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lierung aufweist, die für den Stützkörper mit seinem Stützprofil und den Stützrippen einerseits, den Faltenmantel andererseits erforderlich ist bzw. gewünscht wird. Beim Pressen des Faltenmantels funktioniert der vorgepreßte Stützkörper jedenfalls als Innenwerkzeug oder zusätzlicher Kern. Das Kopfstück oder die Kopfstücke können beim Pressen des Stützkörpers bzw. des Faltenmantels angepreßt und danach angesintert werden. Ohne Schwierigkeiten läßt sich erreichen, daß die Kämme und Täler des Faltenmantels und damit die Stützrippen parallel zur Filterpatronenachse oder sehraubenwendelförmig verlaufen.
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 vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte Filterpatrone besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Filtermantel 1, einem Stützkörper 2 mit Strömungskanal 3 und zwei Kopfstücken 4. An den Kopfstücken 4 sind Filtermantel 1 und Stützkörper 2 befestigt.
Der Faltenmantel 1 sowie der Stützkörper 2 bestehen aus Sinterwerkstoff .Das ist in den Figuren in der üblichen Weise durch
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Punktschraffur angedeutet worden. Insbes. aus der Fig. 2 entnimmt man, daß der Stützkörper 2 eine Stützprofilierung mit Stützrippen 5 aufweist und daß an diese Stützprofilierung mit den Stützrippen 5 die Falten 6 des Faltenmantels innenseitig flächig angeschlossen sind. Der Faltenmantel 1 und der Stützkörper 2 mögen im Ausführungsbeispiel aus Sintermetall bestehen. Die beiden Bauteile 1,2 sitzen im Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 3) in radialer Richtung praktisch nahtlos aufeinander, was dadurch erreicht wurde, daß der Stützkörper 2 und der Faltenmantel 1 auf einanderges int er t sind. Das macht gleichzeitig deutlich, was unter dem Merkmal, daß die Falten des Faltenmantels
1 innenseitig flächig an die Stützprofilierung des Stützkörpers
2 mit den Stützrippen 5 angeschlossen ist, verstanden wird. Dieses Merkmal ist aber auch dann erfüllt, wenn die beiden Bauteile 1,2 nicht aufeinandergesintert sondern ineinandergeschoben sind und folglich zwischen den beiden Bauteilen 1, 2 ein, möglichst kleiner, umlaufender Spalt freibleibt. Im Ausführungsbeispiel wurden die beiden Bauteile 1, 2 als Verbundformling aufeinandergepreßt und dann gesintert. Nur angedeutet ist in den Figuren, daß der Faltenmantel 1 einerseits, der Stützkörper 2 andererseits unterschiedliche Porendurchmesser und/oder unterschiedliches Porenvolumen aufweisen, wobei im allgemeinen, aber nicht beschränkend, der Faltenmantel 1 die eigentliche Filterfunktion übernimmt. Ohne weiteres entnimmt man aus der Fig. 1 , daß die Kopfstücke 4 an den Stützkörper 2 bzw. an den Faltenmantel 1 angesintert sind.
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Claims (7)

  1. Andreiewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
    Ansprüche :
    (ly Filterpatrone, bestehend aus Faltenmantel, Stützkörper mit Strömungskanal und zumindest einem Kopfstück, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenmantel (1) sowie der Stützkörper (2) aus Sinterwerkstoff bestehen und der Stützkörper (2) eine Stützprofilierung mit Stützrippen (5) aufweist, an welche die Falten (6) des Faltenmantels (1) innenseitig flächig angeschlossen sind.
  2. 2. Filterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenmantel (1) und der Stützkörper (2) aus Sintermetall bestehen.
  3. 3. Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (2) und der Faltenmantel (1) aufeinandergesintert und dadurch flächig aneinander angeschlossen sind.
  4. 4. Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (2) und der Faltenmantel (1) an das Kopfstück (4) - bzw. an die Kopfstücke (4) - angesintert sind.
  5. 5. Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenmantel (1) einerseits, der Stützkörper (2) andererseits unterschiedliche Porendurchmesser und/oder unterschiedliches Porenvolumen aufweisen.
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    Sf -
  6. 6. Verfahren zur Herstellung von Filterpatronen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Stützkörper (2) mit seinen Stützrippen (5) aus Sinterwerkstoff im Wege des isostatischen Pressens gegen einen Kern gepreßt und danach auf den Stützkörper (2) der Faltenmantel (1) aus Sinterwerkstoff, ebenfalls isostatisch, aufgepreßt wird, und daß endlich der Stützkörper (2) sowie der Faltenmantel (1) als Verbundformling gemeinsam gesintert werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
    Kopfstück (4) oder die Kopfstücke (4) beim Pressen des Stützkörpers (2) bzw. des Faltenmantels (1) angepreßt und danach angesintert werden.
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    Leerseite
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