DE7900773U1

DE7900773U1 - Filter

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Publication number: DE7900773U1
Application number: DE7900773U
Authority: DE
Original assignee: Ets Guiot Sa Aubervilliers (frankreich)
Current assignee: Ets Guiot Sa Aubervilliers (frankreich)
Priority date: 1978-01-12
Filing date: 1979-01-12
Publication date: 1979-04-12
Also published as: FR2414352A2; FR2414352B1

Description

Beschreibung

Die Neuerung betrifft Filter zur Filtration von Flüssigkeit, wobei die Filter kreisförmig angeordnet sind und die zu filtrierende Flüssigkeit zwangsweise durch eine zur Filtration dienende •fandung aus Filterpapier geleitet wird, insbesondere ölfilter.

Die Neuerung ist insbesondere darauf gerichtet, Filter der o. g. Art derart zu verbessern, daß der Wirkungsgrad und die Lebensdauer im Verhältnis zu vergleichbaren Filtern bei gleichen Umireltbedingungen verbessert bzw. verlängert werden.

Das Filter gemäß der Neuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente der Wandung ringförmig, gefaltet und derart koaxial zueinander angeordnet sind, daß die Flüssigkeit, welche die Elemente der Wandung nacheinander durchströmt, zunächst durch dasjenige Element dringt, dessen Poren die größeren Abfcessungen aufweisen.

Das Filterpapier des ersten Elementes hält die größeren Teilchen, trelche das Papier des zweiten Filterelementes schnell verstopfen tfürden, zurück. Auf diese Weise wird die Lebensdauer des Filters erheblich vergrößert.

(pemäß einem vorteilhaften Merkmal der Neuerung kann die zur Filtration dienende Wandung eine prismatische Form besitzen, insbesondere die Form eines vielzackigen Sternes. Den zur Achse parallelen Falten können dazu senkrechte, ζ. B. zickzackförmige Falten überlagert sein.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer möglichen Form

der Filterwand gemäß der Neuerung;

Figur 2 eine schematische Schnittansicht der Filterwand in vergrößertem Maßstab und

Figur 3 eine schematische Schnittansicht eines Teiles durch ein Filter gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel.

Das Filter kann in seiner Gesamtheit jede Gestalt besitzen, die einen Kreis bildet, so daß die zu filtrierende Flüssigkeit durch eine Wandung 1 aus Filterpapier hindurchtreten muß. Dieses Filter kann von einem Gehäuse der in der FR-PS 1 404 513 beschriebenen Art gebildet sein. Die filtrierende Wandung, welche von der gesamten Flüssigkeitsmenge durchströmt wird, kann eine prismatische Form etwa wie ein vielzackiger Stern besitzen, damit eine maximale Filtrationsfläche bei einer vorgegebenen Höhe und einer vorgegebenen Länge erzielt wird: die Wandung kann z. B. durch das Falten eines Bandes, dessen Enden dann abgeschnitten werden, hergestellt werden, wie dies in der Figur 1 dargestellt ist, dessen Flächen der Enden 2 dann z. B. übereinander greifen oder miteinander ver-

klebt werden. Bei der filtrierenden Wandung handelt es sich um

eine zusammengesetzte Wandung. Gemäß dem in der Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Wandung ein äußeres Element 3 und κ ein inneres Element 4 auf, wobei diese Elemente nacheinander von der Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles f durchströmt werden. Das äußere Element 3 weist Poren größerer Abmessungen als das innere Element 4 auf. Die Abmessungen der Poren und das m^-Gewicht des Papieres, aus welchem die beiden Elemente gebildet sind, sind in Abhängigkeit von der gefilterten Flüssigkeit derart gewählt, daß der sich außen ansammelnde Belag massenmäßig zwischen 20 und 40 % der Gesamtheit aller Teilchen bildet, welche wenigstens im Mittel durch das Filter zurückgehalten v/erden. Eine solche Auswahl ermöglicht die besten Ergebnisse hinsichtlich insbesondere der Erhöhung der Lebensdauer des Filters. Es sollen nun zwei besonders wichtige Filtrationsfälle beschrieben werden.

Der erste Fall besteht in der Filtration eines Öles eines hydraulischen Kreislaufes oder in der Filtration eines Schmiermittelöles von einem Benzinmotor. In diesem Fall wird das öl hauptsächlich durch Staub und durch Metallteilchen verschmutzt, die man als trockene Schmutzteilchen oder Verunreinigungen oder als wenig viskose Verunreinigungen bezeichnen kan'.i.

In diesem Fall werden im allgemeinen zwei Elemente benutzt, die jeweils aus einem klassischen Papier hergestellt sind, wobei die Filtrationsfeinheit des stromauf gelegenen Papiers vorteilhaft etwa 1,5 bis 5 mal schwächer als diejenige des stromab gelegenen Papiers ist. Die genaue Abmessung der Porendurchmesser (oder besser ihre Verteilung ist derart, daß sie niemals einen genau definierten Durchmesser, sondern eher ein Spektrum besitzen) wird durch die notwendige Filtrationsfeinheit bestimmt und Korngröße der Verunreinigung.

Die besten Resultate werden in den häufigsten Fällen dann erzielt, wenn an der stromauf gelegenen Seite ein Papier verwendet wird, welches eine Porendimension hat, die zwischen 25 und 35 μ liegt, und wenn an der stromab gelegenen Seite ein Papier verwendet wird, dessen Porengröße zwischen 8 und 15 μ liegt»

Beispielsweise kann ein ölfilter angeführt werden, welches eine Filterwand aufweist, wie sie z. B. in der Figur 1 dargestellt ist, wobei der Außendurchmesser 95 mm beträgt und wobei folgendes Material zur Herstellung des Filters benutzt wurde:

- ein Papier A, welches einen Porendurchmesser zwischen 10 und 12 μ besitzt,

- ein Papier B, welches einen Porendurchmesser im Schnitt von 3O u besitzt;

- eine Überlagerung der Papiere A und B.

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Das m -Gewicht lag entsprechend bei 150g/m für das Papier A und bei 11Og/m für das Papier B.

Der mit diesen 3 Filtern nach der Norm NFR16-506 durchgeführte Versuch hat gezeigt, daß der Wirkungsgrad am Ende einer Stunde für das Papier A 40 %, für das Papier B 25 % und für die übereinander ge legten Papiere A und B 54 % betrug. Die Lebensdauer der Filter (beschränkt auf einen durch das Filter erzeugten Differenzdruck von 500 mb) betrug für das Papier A 3,3 Stunden (H), für das Papier B 4,5 Stunden und für die übereinandergelegten Papiere A und B 6,1 Stunden.

Der zweite Fall betrifft die Filtration eines Dieselöls für Dieselmotoren. In diesem Fall weist das öl nicht nur trockene Verunreinigungen auf, sondern auch Verbrennungsrückstände, welche fettige und sehr viskose Verunreinigungen bilden. Letztere dichten die herkömmlichen Papiere, die allein geeignet sind, den gev:ünschten Filtrationsgrad für die trockenen Verunreinigungen zu erreichen, an der Oberfläche sehr schnell ab.

Diese Eigenschaften haben bisher dazu geführt, daß man die Wahl zwischen zwei Möglichkeiten hatte: entweder benutzt man ein wirksames Filter, das jedoch eine kurze Lebensdauer hat, oder ein Filter mit einer annehmbaren Lebensdauer, dessen Filtrationsgrad allerdings unzureichend ist.

Durch die Neuerung werden diese Nachteile beseitigt, indem stromauf ein Element verwendet wird, reiches von einem sehr offenen und faserigen Papier gebildet ist, welches die viskosen Verunreinigungen auffängt, während die notwendige Feinheit der Filtration durch das stromab gelegene Papier erzielt wird. Es ist bekannt, daß ein faseriges Papier von Fasern gebildet ist, die nicht über ihre ganze Länge miteinander verbunden sind, sondern im Schnitt nur mit einem einzigen Ende. Wenn ein solches Papier die relativ niedrigen Differenzdrücke (z. B. 100 mb) aufnehmen

kann, denen das Filter im neuen Zustand ausgesetzt ist, dann kann ein solches Papier zerreissen und die verschmutzten Fasern freigeben, sobald es zu verstopfen beginnt, und infolgedessen steigt der Differenzdruck, dem das Filter ausgesetzt ist und erreicht mehrere Hundert mb.

Bei der neuerungsgemäßen zusammengesetzten Wandung sorgt das stromab angeordnete Papier dafür, daß die Fasern des stromauf eingeordneten Papiers aufgefangen werden, so daß dadurch die Verunreinigungen aufgefangen werden, und außerdem sorgt das stromab angeordnete- Papier für eine Abstützung dieses stromauf angeordneten Papiers.

Im allgemeinen weist das stromauf angeordnete Papier vorteilhaft Poren auf, deren Durchmesser in den meisten Fällen zwischen 15 und 30 μ liegt.

Es sei z. B. angegeben, daß eine Filterwandung der in der Figur 1 gezeigten Art mit einem Durchmesser von mehr als 93 mm aus folgendem Material besteht:

- Papier A der bereits oben beschriebenen Art,

- ein faseriges Papier C, dessen Poren einen Durchmesser von 20 μ besitzen,

- ein Verbundpapier, bestehend aus den Papieren A und C.

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Das m -Gewicht der Papiere A und C ist entsprechend 150g/m bzw.

130 g/m².

Der Filtrationswirkungsgrad ist entsprechend der Norm NFR16-506 bestimmt worden, wobei eine Injektion von 50 cm /h Verunreinigung benutzt wurde, die von der Gesellschaft Baltimore Paint and Chemical Corporation hergestellt und EES 2A bezeichnet ist.

Der Wirkungsgrad war am Ende einer Stunde für das Papier A 14 %, für das Papier C 6 %, wobei sich von dem Papier C darüber hinaas Fasern in der Flüssigkeit befanden. Der Wirkungsgrad der von dem Verbundpapier A + C gebildeten Wand betrug noch 20 %. Die Lebensdauer, begrenzt auf einen Differenzdruck von 5OG mb, betrug für das Papier A 3,3 Stunden, für das Papier C 4,5 Stunden, und für das aus den beiden Papieren A und C zusammengesetzte Verbundpapier 6,5 Stunden.

Die Filterwandung kann auf beliebige Art einfach hergestellt werden. Insbesondere können die beiden Elemente als Bänder auf einer Faltmaschine zusammengeführt werden, welche ihnen gleichzeitig die entsprechende Form gibt.

Der Ausdruck "Filterpapier", der in der vorstehenden Beschreibung verwendet wird, sol.' in ziemlich breitem Sinne verstanden werden und nicht auf blattrrtiges reines Cellulosematerial beschränkt sein.

In der Figur 3 ist eine weitere Filteranordnung dargestellt: Das Gehäuse besteht aus einem glockenförmigen Deckel 11, weicher an dem Boden 15 befestigt ist. E/as äußere Element 13 wird z. T. von der zu filtrierenden Flüssigkeit durchströmt und z. T. benetzt. Es weist die Form einer Glocke auf und ist zwischen dem Boden 15 und einem Einsatz 14 eingeklemmt, v/elcher das innere Element bildet. Ein Träger 16 hält das Element 13 und verhindert, daß es gegen den Einsatz 14 zur Anlage kommt und diesen abdeckt.

Bezugszeichenliste zu P 3372

1	Wandung
2	Ende
3	äußeres Element
4	inneres Element
f	Strömungsrichtung
11	glockenförmiger Deckel
13	äußeres Element
14	Einsatz
15	Boden

Claims

Schutzansprüche

1, Filter zum Filtrieren von Flüssigkeiten in kreisförmiger Anordnung, wob^i die zu filtrierende Flüssigkeit zwangsweise durch eine Filterwandung aus Filterpapier geleitet wird und wobei das Filterpapier wenigstens aus zwei Wandelementen mit unterschiedlicher Porosität besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente (3,4) der Wandung (1), ringförmig, gefaltet und derart koaxial zueinander angeordnet sind, daß die Flüssigkeit, welche die Elemente (3,4) der Wandung (1) nacheinander durchströmt, zunächst durch dasjenige Element (3) dringt, dessen Poren die größeren Abmessungen aufweisen.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (3) der Wandung (1), dessen Poren die größeren Abmessungen aufweisen, von einem faserigen Papier gebildet ist.
3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Filtration dienende Wandung (1) von zwei Elementen gebildet ist und daß das in Strömungsrichtung stromauf gelegene Element

(3) 20 bis 40 % der Gesamtheit der von den beiden Elementen aufgefangenen Masse auffängt.
4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Filtration dienende Wandung (1/ eine prismatische Form nach Art eines vielzackigen Sternes besitzt.
5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (1) doppelt gefaltet ist.
6. Filter zur Filtratijn von öl nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Verwendung für einen Ottomotor oder für einen hydraulischen Kreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß das stromauf gelegene Element (3) Poren besitzt, deren Abmessungen zwischen 25 und 35 u liegen, und daß das stromab gelegene Element (4) Poren besitzt, deren Abmessungen zwischen 8 und 15u liegen.
7. Filter zur Filtration von Dieselöl nach einem der Ansprüche

1 bis 5 zur Verwendung bei Dieselmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Filtration dienende Wandung (1) ein stromauf gelegenes Element (3) besitzt, dessen Poren Abmessungen aufweisen, die zwischen 15 und 30 μ liegen, sowie ein stromab gelegenes Element, welches Poren besitzt, deren Abmessungen zwischen 8 und 15 u liegen.
8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente fugendicht aufeinandergelegt sind und von der gesamten Flüssigkeitsmenge durchdrungen werden.
9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das stromauf gelegene Element für einen direkten Durchgang eines Teiles der Flüssigkeit zum stromab gelegenen Element sorgt.