DE3812927C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Filter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein gattungsbildender zylindrischer Filter ist aus dem DE- GM 19 02 531 bekannt geworden. Darin ist ein rohrförmiger Tragkörper für Spaltfilter beschrieben, der einen oberen und unteren in Axialrichtung versetzt liegenden Ringkörper aufweist, die über in Umfangsrichtung versetzt liegende achsparallele Stege miteinander verbunden sind. An den Stegen sind nach außen weisende Gewindeeinschnitte vor­ gesehen, die insgesamt eine spindelförmige, d. h. schraubenförmige Struktur ergeben. In diese Gewindeein­ schnitte kann ein Draht eingelegt werden. Dadurch kann ein Filter gebildet werden, wobei die Filtergröße durch den Abstand zweier benachbart liegender Windungen des schrau­ benförmig eingelegten Drahtes festgelegt ist.

Ein weiterer Filter ist auch aus der DE 35 04 741 A1 be­ kannt geworden. Der dort beschriebene Filter weist eine Zylinderform auf, in deren äußeren Zylindermantel eine schraubengewindeartige Rille eingedreht ist, in welche umlaufend ein im Querschnitt dreieckförmiger Draht einge­ legt ist. In Bereichen unterhalb des gewickelten Drahtes sind im Zylinder längsverlaufende Ausnehmungen gebildet, so daß das zu filternde Medium durch die zwischen zwei benachbarten Drahtabschnitten gebildeten Filterschlitze in den darunter befindlichen Sammelraum strömen und von dort über weitere Bohrungen ablaufen kann. Am oberen wie unteren Stirnseitenende des Zylinderkörpers ist eine ver­ größerte Ausnehmung eingebracht, in welcher das jeweilige Ende des im Querschnitt dreieckförmigen Drahtes in einer Querschnittsdarstellung quer zur Axialrichtung des Zylin­ ders in eine U-förmige Ausnehmung mit in Radialrichtung wegstehendem Drahtende eingelegt und über eine Befesti­ gungseinrichtung unter Verwendung eines Gewindebolzens mit dem Zylinderkörper fest verbunden werden kann.

Trapezförmige Innengewinde auf dem Gebiet der Spaltfilter sind durch die DE-OS 26 28 237 bekannt.

Während bei dem eingangs genannten gattungsbildenden Stand der Technik zwar der Zylinderaufbau aufgrund der verwand­ ten Stege einfacher als bei dem an zweiter Stelle genann­ ten Stand der Technik ist, ist aus dem gattungsbildenden Stand der Technik nicht offenbart, wie der in die nach außen gerichteten Rillen einzulegende Draht an dem so gebildeten Filterrahmen gehalten und verankert werden soll. Zudem ist bei dem gattungsbildenden Stand der Tech­ nik auch nicht entnehmbar, welche Querschnittsform der einzulegende Draht aufweisen soll.

Bei dem an zweiter Stelle genannten Stand der Technik wird zwar ein im Querschnitt gleichschenklig-dreieckförmiger Draht verwandt, dessen Querschnittsform aber von der Querschnittsform der Fixiernuten abweicht, wobei die ge­ samte Drahthöhe (Drahtstärke) der Tiefe der Fixiernuten entspricht. Auch dies erfordert von daher ein tieferes Ausarbeiten der Fixiernuten, was mit einem höheren Ar­ beitsaufwand verbunden ist.

Nachteile entstehen ferner bei der Montage der gattungs­ bildenden Filter, da der in die Gewindegänge einzulegende Draht stets unter nach außen gerichteter Spannung steht und eine Tendenz zum Abheben, d. h. zum Herausheben aus den Gewindegängen aufweist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, einen gegenüber dem gattungsbildenden Stand der Technik weiter vereinfachten Filter zu schaffen, der bei hoher Ferti­ gungsgenauigkeit und einer effizienten Filterung eines Mediums leicht und problemlos herzustellen ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im An­ spruch 1 angegeben Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Filter geschaf­ fen, der einfach und kostengünstig herstellbar ist und mit welchem eine höchst effiziente Filterung vorgenommen werden kann. Erfindungsgemäß liegen die die beiden Ring­ körper verbindenden Tragstege zur Spulenwicklung radial nach außen versetzt. Von daher sind in den außerhalb lie­ genden Tragstegen die Fixiernuten nach innen gerichtet eingebracht. Dies eröffnet die Möglichkeit, den Draht von innen her in die so liegenden Fixiernuten einzulegen. Damit ist aber nicht nur eine kinematische Umkehrung, sondern der überraschende Effekt verbunden, daß die Pro­ duktion mit einfachsten Mitteln und dabei präzise vorge­ nommen werden kann. Denn der einzulegende Draht hat von Hause aus eine nach außen gerichtete Vorspannung, so daß der einzulegende Draht, abweichend vom Stand der Technik, ohne Zugkräfte aufbringen zu müssen, Gewindegang für Gewin­ degang in die Fixiernuten in den Tragstegen eingelegt werden kann. Durch die Eigenspannung liegt der Draht stets optimal in den Fixiernuten. Das jeweilige Ende kann bei­ spielsweise dann entsprechend richtig abgelängt und die jeweiligen Enden an dem Ringkörper befestigt werden.

Somit müssen bei der Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik keine zusätzlichen Zugkräfte auf den Draht einge­ leitet werden, um diesen in den Fixiernuten-Böden voll anliegend zu halten. Denn sollten beim Stand der Technik diese Zugkräfte nicht ausreichend sein, so könnte dies zur Folge haben, daß einzelne Windungsabschnitte des Drahtes aufgrund der nach außen gerichteten Eigenspannung des Drahtes vom Fixiernuten-Boden leicht abheben und bei­ spielsweise bei einer V-förmigen Rille dann ein entspre­ chendes Axialspiel aufweisen. Ein Axialspiel heißt aber, daß der Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen unter­ schiedlich werden kann, mit der Folge, daß die gegebenen­ falls gewünschte hohe Fertigungsgenauigkeit bei niedrig­ sten Toleranzen nicht mehr einhaltbar ist.

Das sich im Einsatzfalle auf den Filter absetzende ausge­ filterte Material, beispielsweise ausgesiebte Absonderun­ gen, können einfach entfernt werden. Dies kann beispiels­ weise durch Rückströmung des Fluids von außen nach innen oder durch Wegkratzen mittels eines Schabers erfolgen.

Der erläuterte zylindrische Filter eignet sich besonders als permanent einsetzbares Filter- und Abscheidelement.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungs­ beispiel eines zylindrischen Filters unter teilweiser Weglassung von Einzelheiten;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung, teilweise im Schnitt, eines Ausschnitts des in Fig. 1 gezeigten Filters;

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung des Befestigungsabschnittes des Drahtes am zylindrischen Rahmen (unter Weglassung des Drahtendes);

Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung längs der Linie IV-IV in Fig. 3.

Ein zylindrischer Filterrahmen 1 umfaßt an seinen axial gegenüberliegenden Enden jeweils einen Ringkörper 2 bzw. 3 mit gleicher Form sowie mehrere zwischen den bei­ den Ringkörpern 2 und 3 verlaufende Tragstege 4. Im Filter­ rahmen 1, d. h. im gezeigten Ausführungsbeispiel in dessen Tragstege 4, sind in regelmäßigen Abständen von der einen Stirnseite des Filterrahmens 1 ausgehend bis zu dessen anderer Stirnseite Fixiernuten 5 eingebracht, und zwar so, daß die Fixiernuten 5 auf einer schraubenför­ mig in Axialrichtung des Zylinders umlaufenden Bahn an­ geordnet liegen. Ein Draht 6 ist auf diesen auf einer schraubenförmigen Bahn liegenden Fixiernuten 5 verlaufend gewickelt. Dabei greift er in die Fixiernuten 5 ein. Die gegenüberliegenden Enden des Drahtes 6 stehen jeweils mit einer konkaven Nut bzw. Vertiefung 7 in Eingriff, die in dem jeweiligen Ringkörper 2 bzw. 3 eingebracht sind. Der Draht 6 ist darin mittels einer Fixiereinrichtung 8 bei­ spielsweise in Form einer Gewindeschraube befestigt und angebracht.

Die Querschnittsform des Drahtes 6 entspricht dabei einem gleichseitigen oder gleichschenkligen Dreieck. Entspre­ chend sind die damit zusammenwirkenden Rillen, d. h. die Fixiernuten 5 in Form einer V-förmigen Ausnehmung ausge­ bildet, deren Form der Spitze d. h. dem oberen Teil des Drahtes 6 entspricht, welcher in die entsprechenden V-för­ migen Fixiernuten 5 eingreift. Dabei sind, wie ausgeführt, die Fixiernuten 5 in den Tragstegen 4 so eingebracht, daß der Draht 6 in den Fixiernuten 5 einer Schraubenform fol­ gend eingelegt werden kann. Die benachbarten nach innen gerichteten Oberflächen des in Schraubenform gewickelten Drahtes 6 liegen in einer gemeinsamen glatten Zylinderflä­ che P.

Zwischen zwei benachbarten Windungen des Drahtes 6 werden die ebenfalls auf einer Schraubenbahn liegenden Schlitz­ öffnungen 9 mit stets gleichbleibendem Abstand gebildet. Die Genauigkeit der Schlitzöffnungen 9 wird durch die Her­ stellgenauigkeit des Drahtes 6 sowie die Schnittgenauig­ keit der auf einer schraubenförmigen Bahn angeordneten Fixiernuten oder Rillen 5, in denen der Draht eingelegt wird, sowie letztlich durch den einer Schraubenbahn fol­ genden Wickelvorgang des Drahtes 6 selbst bestimmt und festgelegt.

Der Draht 6 wie der Filterrahmen 1 muß nicht unbedingt aus Metall bestehen. Es können auch andere bevorzugte Materia­ lien wie beispielsweise Plastik oder Keramik verwandt werden.

Nachfolgend wird die Wirkung und Funktionsweise des vor­ stehend erläuterten Filters beschrieben.

Die durch die innenliegenden Begrenzungs- oder Oberflächen des Drahtes 6 gebildete Zylinderfläche P ist auf die in­ nenliegende sogenannte Primärseite des Zylinderfilters ausgerichtet. Im Einsatz können die Ringkörper 2 und 3 mit ihrem Außenumfang in einem Rohr befestigt werden. Das zu behandelnde Fluid (eine Flüssigkeit oder ein Gas) kann im Einsatz auf die Schlitzöffnung 9 zuströmen, und zwar ent­ sprechend den in Fig. 1 dargestellten Pfeilen.

Partikelteilchen, die größer als die Breite der Schlitz­ öffnungen 9 sind, werden in Form von Ablagerungen oder Rückständen auf dem erläuterten Filter herausgefiltert und abgetrennt. Partikelteilchen mit einer Größenabmessung kleiner als die Breite der Schlitzöffnungen können durch diese hindurchströmen. Dadurch läßt sich auch eine Filte­ rung und Trennung unterschiedlich großer Partikelteilchen vornehmen.

Rückstände, die aus dem Fluid herausgefiltert und getrennt worden sind, befinden sich auf der glatten Zylinderfläche P, also auf der Innenseite des Filters. Sie können jedoch durch Strömungsumkehr des Fluids (von der Außenseite her gerichtet nach innen) oder Rückspülung oder mittels eines (nicht gezeigten) Schabers von der glatten Filterfläche P entfernt werden, so daß anschließend eine erneute Filte­ rung durchgeführt werden kann.

Anstelle des Filterrahmens 1 mit den Tragstegen 4 kann als Tragrahmen auch eine Zylinderform mit einem Loch­ raster oder einem Gitternetz verwandt werden, welches vom Grundaufbau ebenfalls Zylinderform aufweist. Ebenso können die Fixiernuten 5 variieren. Sie sind dabei an die Quer­ schnittsform des Drahtes 6 angepaßt, der eine kreisförmige, elliptische oder trapezförmige Querschnittsform aufweisen kann.

Zur Fixierung und Sicherung des schraubenförmig gewundenen Drahtes 6 am Filterrahmen können unterschiedli­ che Maßnahmen vorgesehen sein. Bevorzugt erfolgt dies mittels einer Feststellschraube oder durch Anwendung eines Punktschmelz- oder -schweißverfahrens oder unter Ausnut­ zung der Haftwirkung eines Klebers und zwar am jeweiligen Eingriffsabschnitt des Drahtes 6 in der betreffenden Fi­ xiernut 5 am Tragsteg 4 zusätzlich oder anstelle der Befe­ stigung der beiden Drahtenden mittels der Fixiereinrich­ tung 8.

Claims (7)

1. Zylindrischer Filter

• - mit zwei in Axialrichtung versetzt zueinander liegenden Ring­ körpern (2, 3),
• - mit mehreren die beiden Ringkörper (2, 3) verbindenden Trag­ stegen (4).
• - in denen Fixiernuten (5) ausgebildet sind,
• - und einem zwischen den beiden Ringkörpern (2, 3) schrauben­ förmig gewickelt verlaufenden Draht (6),
• - der in die in den Tragstegen (4) ausgebildeten Fixiernuten (5) eingreift und darüber gehalten ist, und
• - bei welchem die Fiteröffnungen durch den Abstand zweier be­ nachbarter Windungen des Drahtes (6) gebidet sind,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• - der schraubenförmig gewickelte Draht (6) liegt innerhalb der Tragstege (4),
• - wozu die Fixiernuten (5) auf der dem schraubenförmig gewickel­ ten Draht (6) nach innen zugewandt liegenden Seite in den Tragstegen (4) ausgebildet sind.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der Fixiernuten (5) der Querschnittsform des Drahtabschnittes entspricht, der in die Fixiernuten (5) ein­ greift.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Drahtes (6) ein gleichschenkliges Dreieck dar­ stellt.

4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sym­ metriespitze des im Querschnitt gleichschenklig-dreieckförmigen Drahtes (6) in die Fixiernuten (5) eingreift.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Draht (6) nur mit einer Teilhöhe in die Fixiernuten (5) eingreift.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Ringkörper (2, 3) jeweils eine konkave Aus­ nehmung (7) aufweisen, in welcher das jeweilige Ende des Drahtes (6) eingelegt und mit dem jeweiligen Ringkörper (2, 3) mittels einer Befestigungseinrichtung (8) fest verbunden ist.