DE68928539T2 - Filterapparat - Google Patents

Filterapparat

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Description

  • Die Erfindung betrifft Filter und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Herausfiltern von Verunreinigungen aus einem Fluid, z.B. aus einer Flüssigkeit oder aus einem Gas, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Filtervorrichtung.
  • Ein Fluid kann viele verschiedene Verunreinigungen enthalten, und in den verschiedensten Situationen müssen diese Verunreinigungen entfernt werden, bevor das Fluid verwendet werden kann. Beispielsweise müssen in vielen medizinischen Anwendungen Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit herausgefiltert werden, bevor die Flüssigkeit an einen Patienten weitergegeben werden kann.
  • Idealerweise ist eine Filtervorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem Fluid so billig wie möglich. Dies gilt ganz besonders für den medizinischen Bereich, in dem sprunghaft ansteigende Kosten eine der drückendsten Belastungen darstellen, und die Kosten einer Vorrichtung oder eines Verfahrens können limitierend auf die Verfügbarkeit der Vorrichtung oder des Verfahrens wirken.
  • Die DE-A-2720012 offenbart eine Filtervorrichtung, bei der Endeinheiten an einen Körper gefügt sind. Beide Endeinheiten sind mit zapfenartigen Elementen versehen. Die zapfenartigen Elemente einer der Endeinheiten halten ein Ende eines zylindrischen Filtermediums fest. Das andere Ende des Mediums trägt eine Kappe, welche das Ende des Mediums abschließt und von der anderen Endkappe durch die zapfenartigen Elemente jener Endkappe beabstandet ist.
  • Demnach schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Filtern eines Fluids, umfassend ein Gehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß, welches einen Fluidströmungsweg zwischen dem Einlaß und dem Auslaß bildet, wobei das Gehäuse ferner erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen, welche im Inneren des Gehäuses angeordnet sind, und einen Dichtungsrand aufweist, welcher von der zweiten Oberfläche nach innen absteht; wobei die Vorrichtung eine in dem Gehäuse angeordnete Endkappe aufweist, welche an der ersten Oberfläche des Gehäuses anliegt und einen vorspringenden Dichtungsrand aufweist, welcher dem Dichtungsrand des Gehäuses gegenüberliegt; und wobei die Vorrichtung ein Filterelement aus einem porösen Filtermedium in dem Fluidströmungsweg innerhalb des Gehäuses angeordnet aufweist, wobei das Filterelement eine aufstromseitige Oberfläche aufweist, welche in Verbindung mit dem Einlaß steht, eine abstromseitige Oberfläche, welche mit dem Auslaß in Verbindung steht, und erste und zweite poröse Endoberflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste poröse Endoberfläche des Filterelements an der Endkappe anliegt, wobei der Dichtungsrand der Endkappe in die erste poröse Endoberfläche des Filterelements zwischen der aufstromseitigen Oberfläche und der abstromseitigen Oberfläche des Filterelements zur Bildung einer Dichtung vorspringt, und wobei die zweite poröse Endoberfläche des Filterelements an der zweiten Oberfläche des Gehäuses anliegt, wobei der Dichtungsrand des Gehäuses in die zweite poröse Endoberfläche des Filterelements zwischen der aufstromseitigen Oberfläche und der abstromseitigen Oberfläche zur Bildung einer Dichtung vorspringt.
  • Ferner schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Filtervorrichtung, umfassend die Schritte: Inkontaktbringen einer ersten porösen Endoberfläche eines Filterelements aus einem porösen Filtermedium mit einem Dichtungsrand eines ersten Körperteils, wobei der Dichtungsrand gegen die erste poröse Endoberfläche des Filterelements vorspringt, Inkontaktbringen einer zweiten porösen Endoberfläche des Filterelements mit einem Dichtungsrand einer Endkappe, wobei der Dichtungsrand gegen die zweite poröse Endoberfläche des Filterelements vorspringt, und Zusammenfügen des ersten Körperteils mit einem zweiten Körperteil, um ein Gehäuse zu bilden; wobei der Dichtungsrand des ersten Körperteils in die erste poröse Endoberfläche des Filterelements hineingetrieben wird, und Sichern der Endkappe und des Filterelements innerhalb des Gehäuses ausschließlich mittels mechanischer Kompression zwischen den Körperteilen, unter Ausbildung einer Dichtung hierdurch, wobei ferner der Dichtungsrand der Endkappe in den zusammengefügten ersten und zweiten Körperteilen in die zweite poröse Endoberfläche des Filterelements hineingetrieben wird, und wobei das Filterelement eine erste Oberfläche aufweist, welche mit einem Einlaß in Verbindung steht, und eine zweite Oberfläche aufweist, welche mit einem Auslaß in Verbindung steht.
  • Verschiedene Aspekte der Erfindung tragen jeweils zu einer Reduzierung der Kosten der Filtervorriahtung bei. Beispielsweise fallen durch Bilden des Gehäuses aus zwei identischen Körperteilen die Kosten für die Herstellung eines Formwerkzeugs für mehr als ein Körperteil und die Kosten für getrennte Formverfahren für mehr als ein Körperteil weg. Indem die Filteranordnung innerhalb des Gehäuses ausschließlich durch mechanische Kompression gesichert wird, kann die Filtervorrichtung schneller und deshalb billiger hergestellt werden, weil der zusätzliche Schritt des Verklebens oder Verschweißens der Filteranordnung mit dem Gehäuse nicht erforderlich ist. Des weiteren verringern sich dadurch, daß ein Ende des Filterelements direkt gegen ein Ende des Gehäuses anliegt, die Anzahl und damit die Kosten der Komponenten, weil an diesem Ende des Filterelements keine Endkappe benötigt wird.
  • Obwohl verhältnismäßig kostengünstig, ist eine gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltete Filtervorrichtung dennoch höchst zuverlässig und effektiv. Die mechanische Kompression der Filtervorrichtung gewährleistet die sichere Festhaltung der Einbauposition, und das Vorspringen der Dichtungsränder in die Enden des Filterelements verhindert, daß das Fluid beim Durchströmen der Filtervorrichtung das Filterelement umgeht.
  • Es wird nun, rein beispielhaft, eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten zeichnerischen Darstellungen, wobei die Figuren zeigen:
  • Fig. 1 eine im Querschnitt ausgeführte Seitenansicht einer beispielhaften erfindungsgemäßen Filtervorrichtung; und
  • Fig. 2 eine im Querschnitt ausgeführte Explosionszeichnung der beispielhaften Filtervorrichtung von Fig. 1.
  • Wie in den Figuren gezeigt, umfaßt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung 10 allgemein ein Gehäuse 11 und eine im Inneren des Gehäuses 11 angeordnete Filteranordnung 12. Das Gehäuse 11 weist einen Einlaß 13 und einen Auslaß 14 auf und bildet einen Fluidströmungsweg durch das Gehäuse zwischen dem Einlaß 13 und dem Auslaß 14. Die Filteranordnung 12 befindet sich in dem Fluidströmungsweg, um Verunreinigungen aus dem das Gehäuse 11 durchströmenden Fluid zu entfernen.
  • Das Gehäuse kann eine beliebige geeignete Form aufweisen und aus einem beliebigen geeignet undurchlässigen Material gebildet sein, welches mit dem zu filternden Fluid chemisch verträglich ist. Bei der beispielhaften Filtervorrichtung 10 ist das Gehäuse 11 bevorzugt im wesentlichen zylindrisch geformt und aus einem polymeren Material gebildet, welches einen thermoplastischen Kunststoff umfaßt, z.B. Polyvinylchlorid, Acrylnitril/Butadien/Styrol, Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid. Das Gehäuse 11 weist einen einlaßseitigen Endbereich 15 auf, der den Einlaß 13 umfaßt, einen auslaßseitigen Endbereich 16, der den Auslaß 14 umfaßt, und jeder Endbereich 15, 16 weist eine Seitenwandung 20 auf, welche zusammengenommen sich im wesentlichen zwischen dem Einlaß und Auslaß 13, 14 erstrekken. Der Einlaß 13 und der Auslaß 14 sind in bezug auf das Gehuse 11 koaxial angeordnet und knnen jeweils als ein beliebiges geeignetes Verbindungselement gestaltet sein. Beispielsweise können der Einlaß und der Auslaß als mit Gewinde versehene Verbindungen oder "schnellösliche" Verbindungen ausgebildet sein. Bei der beispielhaften Filteranordnung 11 sind der Einlaß 13 und der Auslaß 14 als Schlauchverbindungen ausgeführt, die jeweils einen zylindrischen Vorsprung mit einer Außenlippe und einer entsprechenden mittigen Öffnung 21, 22, welche die Verbindung zwischen dem Äußeren und Inneren des Gehäuses 11 herstellt, aufweisen.
  • Das Gehäuse ist aus einem ersten und einem zweiten Körperteil gebildet, die bevorzugt identisch sind. Bei der beispielhaften Filtervorrichtung 10 ist das Gehäuse 11 aus einem einlaßseitigen Körperteil 23 und einem damit identischen auslaßseitigen Körperteil 24 gebildet, die an Fügeflächen 30, 31 aneinandergefügt sind, welche am Umfang um die Seitenwandung 20 des Gehäuses 11 verlaufen. Jedes Körperteil 23, 24 umfaßt einen Endbereich 15, 16 des Gehäuses 11 und einen Dichtungsrand 25, 26, der vom Inneren des Gehäuses 11 axial nach innen vorsteht. Bevorzugt ist jeder Dichtungsrand 25, 26 einstückig mit dem Gehäuse 11 ausgebildet und weist eine im wesentlichen ringförmige Gestalt auf, welche die Öffnung 21, 22 des Einlasses 13 bzw. des Auslasses 14 umgibt.
  • Die Filtervorrichtung umfaßt ferner eine Struktur zum korrekten Positionieren und Sichern der Filteranordnung innerhalb des Gehäuses. Diese Struktur kann vielgestaltig ausgebildet sein, z.B. als ein ringförmiger Vorsprung längs der Innenseite des Gehäuses. Bei der beispielhaften Filtervorrichtung 10 umfaßt das Gehäuse 11 eine Mehrzahl von Rippen 32, die innerhalb eines jeden Endbereichs 15, 16 des Gehäuses 11 angeordnet und bevorzugt einstückig mit dem Gehäuse 11 geformt sind. Zwar können die Rippen verschieden gestaltet sein; bei der beispielhaften Filtervorrichtung 10 jedoch weist jede Rippe 32 eine "gestufte" Ausbildung auf, die drei verschiedene Oberflächen umfaßt. Die erste Oberfläche 33 jeder Rippe liegt dem jeweiligen äußeren Ende des Endbereichs 15, 16 des Gehäuses 11, an dem sich die Rippe 32 befindet, am nächsten und ist im wesentlich radial nach innen gerichtet. Die zweite Oberfläche 34 ist im wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Oberfläche 33 angeordnet und im wesentlichen axial nach innen gerichtet. Die dritte Oberfläche 35 ist im wesentlichen rechtwinklig zu der zweiten Oberfläche 34 angeordnet, ist der Seitenwand 20 des Gehäuses 11 näher als die erste Oberfläche 33 und ist im wesentlichen radial nach innen gerichtet.
  • Die Filteranordnung kann vielgestaltig ausgebildet sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann sie für eine axiale Strömungsführung oder für eine radial von innen nach außen gerichtete Strömungsführung konzipiert sein; sie kann ein gefälteltes Element aus einem Membran-Blattmaterial oder eine poröse Membran ringförmigen Querschnitts umfassen; oder sie kann ein Sorbens zum Sorbieren gewisser Verunreinigungen aufweisen. Bei der beispielhaften Filtervorrichtung 10 umfaßt die Filteranordnung 12 ein hohles, im wesentlichen zylindrisches Filterelement 36, welches koaxial innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet ist und für eine radial von außen nach innen gerichtete Durchströmung vorgesehen ist. Das Filterelement 36 umfaßt erste und zweite poröse, ebene Endoberflächen 40, 41, eine äußere zylindrische Oberfläche 42, die mit dem Einlaß 13 in Verbindung steht, und eine innere zylindrische Oberfläche 43, die mit dem Auslaß 14 in Verbindung steht. Das Filterelement 36 kann ein beliebiges geeignetes Filtermedium umfassen und eine beliebige geeignete absolute Porengröße zum Entfernen von Verunreinigungen aufweisen. Beispielsweise kann bei der beispielhaften Filtervorrichtung 10 das Filtermedium eine Masse von polymeren Mikrofasern umfassen, die einen ringförmigen Querschnitt aufweist, wie z.B. von Pall Corporation unter der Marke PROFILE erhältlich, und kann eine absolute Porengröße im Bereich von ca. 90 µm bis weniger als 1 µm haben.
  • Die beispielhafte Filtervorrichtung 10 umfaßt auch einen perforierten Kern 44 und eine endseitige Blindkappe 45. Der perforierte Kern 44 kann die innere Oberfläche 43 des Filterelements 36 umgebend angeordnet sein, um das Filterelement 36 gegen die mit dem Druckabfall über das Filterelement 36 verbundenen Kräfte abzustützen Die endseitige Blindkappe 45 schließt die erste Endoberfläche 40 des Filterelements 36 ab. Die endseitige Blindkappe umfaßt einen im wesentlichen ringförmigen Dichtungsrand 46, der in die erste Endoberfläche 40 des Filterelements 36 vorspringt und dem Dichtungsrand 26 im auslaßseitigen Endbereich 16 des Gehäuses 11, der in die zweite Endoberfläche 41 des Filterelements 36 vorspringt, gegenüberliegt Die Endkappe 45 umfaßt auch eine Zentrierzunge 50, die in den Kern 44 hineinpaßt, um die Endkappe 45 an der ersten Endoberfläche 40 des Filterelements 36 zu zentrieren.
  • Die Filteranordnung 12 ist innerhalb des Gehäuses 11 ausschließlich durch mechanische Kompression zwischen ersten und zweiten Oberflächen des Gehäuses 11 gesichert. Beispielsweise ist bei der beispielhaften Filtervorrichtung 10 die Filteranordnung 12 zwischen einer ersten Oberfläche, die eine Mehrzahl von zweiten Oberflächen 34 der Rippen 32 innerhalb des einlaßseitigen Endbereichs 15 des Gehäuses 11 umfaßt, und einer zweiten Oberfläche, welche die innenliegende Oberfläche des auslaßseitigen Endbereichs 16 des Gehäuses 11 umfaßt, gesichert. Die Endkappe 45 ist so vorgesehen, daß sie an der Mehrzahl von zweiten Oberflächen 34 der Rippen 32 anliegt, ohne jedoch mit diesen zusammengefügt zu sein, während die zweite Endoberfläche 41 des Filterelements an der inneren Oberfläche des auslaßseitigen Endbereichs 16 des Gehäuses 11 anliegt, ohne jedoch mit dieser zusammengefügt zu sein. Ferner liegt die Endkappe 45 an der ersten Endoberfläche 40 des Filterelements 36 an, ohne jedoch mit dieser zusammengefügt zu sein.
  • Ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung einer Filtervorrichtung, wie z.B. der beispielhaften Filtervorrichtung 10, umfaßt allgemein das Inkontaktbringen eines Endes eines Filterelements mit einem Körperteil, welches einen Dichtungsrand aufweist, der in Richtung dieses Endes des Filterelements absteht, und das Inkontaktbringen des anderen Endes des Filterelements mit einer Endkappe, die einen Dichtungsrand aufweist, der gegen dieses Ende des Filterelements vorspringt. Zum Beispiel kann das auslaßseitige Körperteil 24 des Gehäuses 11, mit der Fügefläche 31 des auslaßseitigen Körperteils 24 nach oben weisend, inden unteren Teil einer Heizplattenschweißmaschine plaziert werden. Sodann kann das Filterelement 35 in das auslaßseitige Körperteil 24 eingebracht werden, mit der zweiten Endoberfläche 41 des Filterelements auf dem Dichtungsrand 26 des auslaßseitigen Körperteils 24 aufliegend. Die ersten Oberflächen 33 der Rippen 32 an dem auslaßseitigen Körperteil 24 dienen dazu, das Filterelement koaxial innerhalb des Gehäuses 11 zu zentrieren. Die Endkappe 45 kann dann auf die erste Endoberfläche 40 des Filterelements 36 plaziert werden, so daß die Zentrierzunge 50 innerhalb des Kern 44 positioniert ist und der Dichtungsrand 46 der Endkappe 45 auf der ersten Endoberfläche 40 des Filterelements 36 aufliegt. Zur Stabilisierung dieser teilmontierten Anordnung kann die Schweißmaschine eine stabförmige Stütze umfassen, die sich durch die Auslaßöffnung 22 und den Auslaß 14 und durch das Zentrum des Kerns 44 erstreckt und an der Zentrierzunge 50 der Endkappe 45 angreift.
  • Alternativ kann das einlaßseitige Körperteil 23, mit der Fügefläche 30 nach oben, in den unteren Teil einer Heizplattenschweißmaschine plaziert werden. Sodann kann die endseitige Blindkappe 45 auf die Mehrzahl von zweiten Oberflächen 34 der Rippen 32 an dem einlaßseitigen Körperteil 23 plaziert werden. Die dritten Oberflächen 35 der Rippen 32 dienen dazu, die Endkappe 45 in dem einlaßseitigen Körperteil 23 zu zentrieren. Das erste Ende 40 des Filterelements 36 kann sodann auf den Dichtungsrand 46 der Endkappe 45 plaziert werden, mit innerhalb des Kerns 44 positionierter Zentrierzunge 50.
  • Das beispielhafte Verfahren zur Herstellung der Filtervorrichtung umfaßt ferner das Zusammenfügen des ersten Körperteils mit einem zweiten Körperteil zur Bildung eines Gehäuses, Hineintreiben der Dichtungsränder in die entsprechenden Enden des Filterelements und Sichern der Endkappe und des Filterelements innerhalb des Gehäuses allein durch mechanische Kompression zwischen den Körperteilen. Wenn beispielsweise das Filterelement 36 und die Endkappe 45 in das auslaßseitige Körperteil 24 in dem unteren Teil plaziert wurden, kann das einlaßseitige Körperteil 23 über das auslaßseitige Körperteil 24 gebracht werden, wobei die entsprechenden Fügeflächen 30, 31 einander zugewandt sind. Eine Heizplatte kann in Kontakt mit den Fügeflächen 30, 31 gebracht werden, und zwar für die Dauer einer vorbestimmten Zeit, die hinreichend ist, um die Fügeflächen 30, 31 zu erweichen oder aufzuschmelzen. Die Fügeflächen 30, 31 werden sodann zusammengepreßt, wobei das einlaßseitige Körperteil 23 mit dem auslaßseitigen Körperteil 24 zusammengefügt wird. Alternativ kann für den Fall, daß die Endkappe 45 und das Filterelement 36 in das einlaßseitige Körperteil 23 in dem unteren Teil plaziert wurden, das auslaßseitige Körperteil 24 über das einlaßseitige Körperteil 23 gebracht werden, wobei die jeweiligen Fügeflächen 31, 30 einander zugekehrt sind. Eine Heizplatte kann in Kontakt mit den Fügeflächen 31, 30 gebracht werden, und zwar für die Dauer einer vorbestimmten Zeit, die hinreichend ist, um die Fügeflächen 31, 30 zu erweichen oder aufzuschmelzen. Die Fügeflächen 31, 30 werden sodann zusammengepreßt, wobei das auslaßseitige Körperteil 24 mit dem einlaßseitigen Körperteil 23 zusammengefügt wird. Alternativ können die Fügeflächen 30, 31 auf eine beliebige andere geeignete Weise zusammengefügt werden, z.B. durch Ultraschallschweißen, Vibrationsschweißen, Reibungsschweißen, durch Verbinden mittels eines Klebstoffs oder Formen eines peripheren Kragens um die Fügeflächen 30, 31.
  • Wenn die Fügeflächen 30, 31 unter Druck aufeinander zubewegt werden, zentrieren die dritten Oberflächen 35 der Rippen 32 in dem einlaßseitigen Körperteil 23 die Endkappe 45 innerhalb des einlaßseitigen Körperteils 23, und die zweiten Oberflächen 34 der Rippen 32 treten mit der Endkappe 45 in Berührung. Mit fortgesetztem Aufeinanderzubewegen der Fügeflächen 30, 31 unter Druck wird die Filteranordnung 12 zwischen den einlaßseitigen und auslaßseitigen Körperteilen 23, 24 zusammengedrückt, wodurch der Dichtungsrand 46 der Endkappe 45 und der Dichtungsrand 26 des auslaßseitigen Körperteils 24 in das erste bzw. zweite Ende 40, 41 des Filterelements 36 hineingetrieben werden. Alternativ kann der Dichtungsrand 46 der Endkappe 45 bereits vor Einbringen des Filterelements 36 in das auslaßseitige Körperteil 24 in das erste Ende 40 des Filterelements 36 hineingetrieben worden sein.
  • Erfindungsgemäß ist das Gehäuse 11 so bemessen, daß, sobald die Fügeflächen 30, 31 aneinandergefügt sind, die Filteranordnung 12 ausschließlich durch mechanische Kompression zwischen den einlaßseitigen und auslaßseitien Körperteilen 23, 24 festsitzend gesichert ist. Beispielsweise ist bei der beispielhaften Filtervorrichtung 10 die Filteranordnung 12 festsitzend zwischen den zweiten Oberflächen 35 der Rippen 32 in dem einlaßseitigen Körperteil 23 und der inneren Oberfläche des auslaßseitigen Endes 16 des Gehäuses 11 gesichert, wobei das erste und zweite Ende 40, 41 des Filterelements 36 fest gegen die Endkappe 45 und das auslaßseitige Ende 16 des Gehäuses 11 geklemmt ist.
  • Bei der bevorzugten Betriebsweise können die Schlauchverbindungselemente des Einlasses 13 und des Auslasses 14 der beispielhaften Filtervorrichtung 10 an Schläuche (nicht gezeigt) eines Fluidsystems angeschlossen werden. Das zu filternde Fluid kann sodann in die beispielhafte Filtervorrichtung 10 hinein zum Einlaß 13 geleitet werden, wo es durch die Endkappe 45 zu der äußeren, aufstromseitigen Oberfläche 42 des Filterelements 36 umgelenkt wird. Das Fluid wird sodann radial nach innen durch das Filtermedium des Filterelements 36 gedrückt, wo die Verunreinigungen aus dem Fluid entfernt werden. Ein Umströmen des ersten Endes 40 des Filterelements 36 und Umgehen des Filtermediums des Filterelements 36 durch das Fluid wird durch die zwischen dem ersten Ende 40 des Filterelements 36 und der Endkappe 45 gebildete Dichtung verhindert. Ähnlich wird ein Umströmen des zweiten Endes 41 des Filterelements 36 und Umgehen des Filtermediums des Filterelements 36 durch das Fluid durch die zwischen dem zweiten Ende 41 des Filterelements 36 und dem auslaßseitigen Ende 16 des Gehäuses 11 gebildete Dichtung unterbunden. Das Filtrat verläßt das Filterelement 36 an der innenliegenden, abstromseitigen Oberfläche 43, passiert den perforierten Kern 44 und strömt dann axial durch den Auslaß 14.
  • Eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung kann in den verschiedensten Anwendungen genutzt werden. Beispielsweise kann die Filtervorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten wie Wasser benutzt werden, insbesondere als Vorfilter für die Wasserversorgung einer Dialysevorrichtung. Weil die Filtervorrichtung relativ billig ist, kann sie häufig ausgetauscht werden, um die Ansammlung von Verunreinigungen, z.B. von schädlichen Bakterien, zu vermeiden. Allgemein kann die Filtervorrichtung als Filter für Getränkeausschankeinrichtungen oder als Allzweckfilter zum Filtern der verschiedensten Fluide in Laboratorien Verwendung finden.
  • Die Erfindung wurde in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform einer Filtervorrichtung und eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung einer Filtervorrichtung beschrieben, ohne jedoch die Erfindung auf die bevorzugte Ausführungsform bzw. Verfahren beschränken zu wollen. Vielmehr sollen alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente umfaßt sein, die im Rahmen der Erfindung liegen, wie in den beigefügten Ansprüche definiert.
  • Unter der Marke PROFILE verkaufte Filter, auf die im Vorstehenden Bezug genommen wurde, weisen die folgenden wesentlichen Eigenschaften auf:
  • "Eine zylindrische faserige Struktur, welche eine faserige Masse von non-woven, synthetischen, polymeren Mikrofasern umfaßt, wobei die Mikrofasern im wesentlichen frei von Faser- Faser-Bindungen sind und miteinander mittels mechanischer Verflechtung oder Verschlingung gesichert sind, und wobei die faserige Masse ein im wesentlichen gleichförmiges Porenvolumen über mindestens einen wesentlichen Teil hiervon in Radialrichtung gemessen aufweist, wobei das gleichförmige Porenvolumen mit einem abgestufen Faserquerschnitt kombiniert ist, wodurch eine variierende Porengröße über den wesentlichen Teil geschaffen wird."

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Filtern eines Fluids, umfassend ein Gehäuse (11) mit einem Einlaß und einem Auslaß (13, 14), welches einen Fluidfließweg zwischen dem Einlaß und dem Auslaß (13, 14) bildet, wobei das Gehäuse (11) ferner erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen, welche im Inneren des Gehäuses (11) angeordnet sind, und einen Dichtungsrand (26) aufweist, welcher von der zweiten Oberfläche nach innen absteht; wobei die Vorrichtung eine Endkappe (45) aufweist, welche in dem Gehäuse (11) angeordnet ist, welche an der ersten Oberfläche des Gehäuses (11) anliegt und welche einen vorspringenden Dichtungsrand (46) aufweist, welcher dem Dichtungsrand (26) des Gehäuses (11) gegenüberliegt; und wobei die Vorrichtung ein Filterelement (36) aus einem porösen Filtermedium im Fluidfließweg innerhalb des Gehäuses (11) angeordnet aufweist, wobei das Filterelement (36) eine aufstromseitige Oberfläche (42) aufweist, welche in Verbindung mit dem Einlaß (13) steht, eine abstromseitige Oberfläche (43), welche mit dem Auslaß (14) in Verbindung steht, und erste und zweite poröse Endoberflächen (40, 41) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste poröse Endoberfläche (40) des Filterelements (36) an der Endkappe (45) anliegt, wobei der Dichtungsrand (46) der Endkappe (45) in die erste poröse Endoberfläche (40) des Filterelements (36) zwischen der aufstromseitigen Oberfläche (42) und der abstromseitigen Oberfläche (43) des Filterelements (36) zur Bildung einer Dichtung vorspringt und wobei die zweite poröse Endoberfläche (41) des Filterelements (36) an der zweiten Oberfläche des Gehäuses (11) anliegt, wobei der Dichtungsrand (26) des Gehäuses (11) in die zweite poröse Endoberfläche (41) des Filterelements (36) zwischen der aufstromseitigen Oberfläche (42) und der abstromseitigen Oberfläche (43) zur Bildung einer Dichtung vorspringt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Dichtungsränder (46, 26) zugespitzt ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Endkappe (45) und das Filterelement (36) in dem Gehäuse (11) aus schließlich durch mechanische Kompression zwischen der ersten und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche des Gehäuses (11) gesichert sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, worin die Endkappe (45) an dem Filterelement (36) ausschließlich mittels mechanischer Kompression zwischen der ersten Oberfläche des Gehäuses (11) und der ersten Endoberfläche des Filterelements (36) gesichert ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Filterelement (36) eine hohle, im wesentlichen ringförmige Masse von Fasern umfaßt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, worin die Masse an Fasern eine zylindrische faserige Struktur umfaßt, welche eine faserige Masse von non-woven, synthetischen, polymeren Mikrofasern umfaßt, wobei die Mikrofasern im wesentlichen frei von Faser-Faser-Bindungen sind und miteinander mittels mechanischer Verflechtung oder Verschlingung gesichert sind und wobei die faserige Masse ein im wesentlichen gleichförmiges Porenvolumen über mindestens einen wesentlichen Teil hiervon in Radialrichtung gemessen aufweist, wobei das gleichförmige Porenvolumen mit einem abgestuften Faserquerschnitt kombiniert ist, wodurch eine variierende Porengröße über den wesentlichen Teil geschaffen wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Gehäuse (11), ferner erste und zweite Endbereiche (15, 16) und eine Mehrzahl an Rippen (32) umfaßt, welche nahe jedem der Endbereiche (15, 16) des Gehäuses angeordnet sind, wobei jede Rippe (32) erste und zweite gegeneinander rechtwinklig angeordnete Oberflächen (33, 34) aufweist, worin die Mehrzahl von ersten Oberflächen (33) der Rippen (32) des zweiten Endbereichs (16) des Gehäuses die aufstromseitige Oberfläche (42) des Filterelements (36) umgeben und an dieser anliegen und worin die zweiten Oberflächen (34) der Rippen (32) des ersten Endbereichs (15) an der Endkappe (45) anliegen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, worin jede Rippe (32) ferner eine dritte Oberfläche (35) umfaßt, welche im wesentlichen rechtwinklig zu der zweiten Oberfläche (34) angeordnet ist, wobei die Endkappe durch die dritte Oberfläche (35) der Rippen (32) des ersten Endes des Gehäuses (11) zentriert wird.
9. Verfahren zur Herstellung einer Filtervorrichtung, umfassend die Schritte des Inkontaktbringens einer ersten porösen Endoberfläche (41) eines Filterelements (36) eines porsen Filtermediums mit einem Dichtungsrand (26) eines ersten Körperteils (24), wobei der Dichtungsrand (26) gegen die erste poröse Endoberfläche (41) des Filterelements (36) vorspringt,
Inkontaktbringen einer zweiten porösen Endoberfläche (40) des Filterelements (36) mit einem Dichtungsrand (46) an einer Endkappe (45), wobei der Dichtungsrand (46) gegen die zweite poröse Endoberfläche (40) des Filterelements (36) vorspringt; und
Zusammenfügen des ersten Körperteils (24) mit einem zweiten Körperteil (24), um ein Gehäuse (11) zu bilden, wobei der Dichtungsrand (26) des ersten Körperteils in die erste poröse Endoberfläche (41) des Filterelements (36) hineingetrieben wird, und Sichern der Endkappe (45) und des Filterelements (36) innerhalb des Gehäuses (11) ausschließlich mittels mechanischer Kompression zwischen den beiden Körperteilen (23, 24), unter Ausbildung einer Dichtung hierdurch, wobei der Dichtungsrand (46) der Endkappe (45) in den zusammengefügten ersten und zweiten Körperteilen (24) ebenfalls in die zweite poröse Endoberfläche (40) des Filterelements (36) hineingetrieben wird, und wobei das Filterelement (36) eine erste Oberfläche (42) aufweist, welche mit einem Einlaß (13) in Verbindung steht, und eine zweite Oberfläche (43) aufweist, welche mit einem Auslaß (14) in Verbindung steht.
10. Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, welches ferner den Schritt umfaßt: Sichern der Endkappe (45) an dem Filterelement (36) ausschließlich mittels mechanischer Kompression zwischen einem der Körperteile (23, 24) und dem Filterelement (36).
11. Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, welches ferner den Schritt umfaßt: Plazieren des ersten Körperteils (23) mit einer Verbindungsstirnfläche (30), nach oben weisend, in einen unteren Teil einer Heizplattenschweißmaschine, und worin der Schritt des Verbindens der Körperteile (23, 24) den Schritt einschließt, mit dem die Verbindungsoberflächen (30, 31) mit der Heizplatte für eine vorgegebene Zeitdauer in Kontakt gebracht werden.
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