EP4701762A1 - Filtervorrichtung - Google Patents

Abstract

Filtervorrichtung zumindest bestehend aus zwei Filterelementen (10, 12), die in Fluid-Durchströmungsrichtung gesehen hintereinander angeordnet sind, von denen ein Filterelement (10) dem Abreinigen von Partikelverschmutzung und das andere Filterelement (12) der Gasabscheidung, insbesondere der Luftabscheidung, dient, dadurch gekennzeichnet, dass das gasabscheidende Filterelement (12) mindestens zwei Lagen (24, 26) aufweist, die jeweils Fluiddurchlässe unterschiedlicher Größe aufweisen und dass in Fluid- Durchströmungsrichtungen gesehen, die Lage (24) mit den größeren Fluiddurchlässen, der Lage (26) mit den kleineren Fluiddurchlässen vorangeht.

Description

RT-Filtertechnik GmbH Buchholz 4, 88048 Friedrichshafen, Deutschland Filtervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zumindest bestehend aus zwei Filterelementen, die in Fluid-Durchströmungsrichtung gesehen hintereinan- der angeordnet sind, von denen ein Filterelement dem Abreinigen von Par- tikelverschmutzung und das andere Filterelement der Gasabscheidung, ins- besondere der Luftabscheidung, dient. Durch DE 102021002428 A1 ist eine gattungsgemäße Filtervorrichtung zumindest bestehend aus zwei koaxial zueinander angeordneten Filterele- menten bekannt, die zwischen sich einen ringförmigen Hohlraum respek- tive Fluidraum begrenzen, wobei die dem Hohlraum zugewandte Innen- seite des äußeren Filterelementes zumindest teilweise eine Abscheideein- richtung für Gasblasen, wie Luftblasen, aufweist und wobei der Hohlraum kopfseitig in mindestens eine Abgabeöffnung für dahingehende Gasblasen ausmündet. Für die angesprochene Abscheideeinrichtung respektive auf der Innenumfangsseite des äußeren Filterelementes wird eine hierfür geeignete Medienlage mit Koaleszenzeigenschaft eingesetzt, die aus einem Vlies be- steht, mit einem vorgegebenen Porengrößengradienten, das ausgehend von einer zuinnerst liegenden Feinstruktur zur Abströmseite hin gesehen zuse- hends in eine Grobstruktur übergeführt wird, was beim Durchströmen des äußeren Filtermediums mit Fluid dazu führt, dass die in dem Fluid regelmä- ßig feinst dispergierten Blasen aufgrund der Koaleszenzeigenschaft, der in- soweit als Abgabeschicht konzipierten Medienlage, zu volumetrisch größe- ren Einheiten zusammengeführt wird. Das jeweils bevorzugt zum Einsatz kommende Fasermaterial, regelmäßig in Form des genannten Vlieses, kann Polyesterfasern aufweisen, was die Entgasungsprozesse aus dem Fluid er- leichtert. Durch WO 2020/165146 A1 ist ein Abscheideelement zum Abscheiden von Gasblasen aus einer Flüssigkeit, insbesondere aus Hydrauliköl, be- kannt, das einen Volumenkörper mit einer offenporigen Materialstruktur umfasst, die eine Vielzahl von Zellen aufweist, die derart zueinander ver- setzt angeordnet sind, dass eine Vielzahl von Strömungswegen zur Führung von Gasblasen durch die Materialstruktur labyrinthartig verlaufen, die einen Kontaktbereich umfasst, in dem sich wenigstens zwei der Strömungswege zumindest abschnittsweise aneinander annähern, sodass sich im Betrieb die auf den Strömungswegen geführten Gasblasen einander kontaktieren und sich so zu einer jeweils größeren Gasblase zwecks deren Austrag aus der Flüssigkeit verbinden. Eine größere Gasblase weist regelmäßig eine höhere Auftriebskraft auf, sodass diese aus der Flüssigkeit erleichtert abführbar ist, indem sie schneller in dieser aufsteigt. Diese Abscheidewirkung aufgrund des Archimedischen Prinzips wird dadurch begünstigt, dass durch den laby- rinthartigen Verlauf der Strömungswege zwanglos eine Vergrößerung der Gasblasen erfolgt, wodurch diese aus der Flüssigkeit effizient abgeschieden werden können. Durch DE 102018118139 A1 ist in anderem Zusammenhang bei einer Vorrichtung zum Aufnehmen von Öl von einer Wasseroberfläche festge- stellt worden, dass hydrophobe Flächengebilde in Form gitterartiger Struktu- ren die Möglichkeit eröffnen unter Wasser eine Schicht aus Gas auf der Oberfläche zu halten. Diese Eigenschaft wird fachsprachlich als Salvinia-Ef- fekt bezeichnet, der die Stabilisierung einer Luftschicht auf einer Oberfläche unter einer Flüssigkeit beschreibt. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung der Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene gattungsgemäße Lösung dahingehend weiter zu verbessern, dass es bei einer Filtervorrichtung zu einer verbesser- ten Gasabscheidung, insbesondere Luftabscheidung, kommt. Eine dahingehende Aufgabe löst eine Filtervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit. Als erfindungswesentlich wird dabei angesehen, dass das gasabscheidende Filterelement mindestens einen dreilagigen Drahtgewebeaufbau (22)s , Be- sonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Lage mit den kleineren Fluiddurchlässen, als Zwischenlage, zwischen zwei Lagen mit demgegen- über größeren Fluiddurchlässen, als Decklagen, aufgenommen ist. Sofern von einem gasabscheidenden Filterelement die Rede ist, steht die Gasab- scheidung im Vordergrund und eine partikuläre Abreinigung erfolgt nur in geringem Umfang oder unterbleibt je nach Ausbildung des Elementes völlig. Es ist für einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet von Filtervorrichtun- gen, die sich mit dem Thema Gasabscheidung beschäftigen, überraschend, dass er durch diesen speziellen Lagenaufbau zu deutlich besseren Abschei- deresultaten gelangt, ohne hierfür erst komplexe Labyrinthstrukturen mittels Zellen in einer Filterelementschicht aufbauen zu müssen. Als jeweilige Lage kommen bevorzugt Gewebe zum Einsatz, aber auch Netz- oder Gitterstruk- turen. Neben der Koaleszenzeigenschaft des speziellen Lagenaufbaus, bei dem kleinere Luftblasen unter Bildung von größeren Luftblasen zusammenge- fasst, nach dem Archimedischen Prinzip durch Aufsteigen in der Flüssigkeit aus dieser abgeschieden werden, hat sich im Rahmen praktischer Versuche gezeigt, dass der Lagenaufbau, insbesondere in Form eines Gewebeaufbaus auch zu dem sogenannten Salvinia-Effekt mit beiträgt, bei dem sich eine Gasschicht respektive Luftschicht auf der Oberfläche einer Gewebe- oder Lagenstruktur mehr oder minder dauerhaft stabilisiert und dergestalt zu- nächst anlagert, wobei der jeweilige Durchlass- oder Maschenrand der La- genstruktur eine Barriere für die Luftschicht bildet, die dann im Rahmen des üblichen Filtrationsbetriebes, dennoch von der Lagenstruktur abgelöst, eine vergrößerte Gasblase ausbildet, die im Fluid nach oben steigt. Insoweit kommen hier zwei unterschiedliche Abscheidemechanismen (Koaleszenz und Salvinia-Effekt) zum Tragen, was die Abscheideleitung für die Filtervor- richtung erhöht. Dies hat so keine Entsprechung im Stand der Technik. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervor- richtung sind alle eingesetzten Gewebelagen in Leinwandbindung ausge- führt, was eine enge Verkreuzung von Kett-und Schussfäden erlaubt. Die dahingehende Leinwandbindung wird fachsprachlich auch als Webart „glatt“ bezeichnet. Neben einer kostengünstigen Herstellung erweist sich eine solche Leinwandbindung auch als äußerst eigenstabil und die ange- strebte Durchlass- oder Porengröße im Gewebeverbund lässt sich sehr ge- nau vorgeben. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung sind die beiden Decklagen gleich und die Zwischenlage hiervon verschieden. Unabhängig von der Ausbildung von Decklagen und Zwischenlage liegen diese, ohne selbst miteinander verwoben oder ver- flochten zu sein, flächig aneinander und werden im Rahmen der Herstel- lung eines Filterelementes gemeinsam miteinander plissiert. Bevorzugt weist dabei die jeweilige Decklage einzelne - Durchlässe auf, die jeweils etwa 5 bis 11 Mal so groß sind wie der jeweilige Durchlass der in Durchströmrichtung gesehen nachfolgen- den Lage, und - Fadendurchmesser auf, die jeweils etwa 2 bis 5 Mal so groß sind wie der jeweilige Fadendurchmesser der nachfolgenden Lage. Dergestalt bestehen die einzelnen Lagen, insbesondere Gewebelagen be- vorzugt aus Metalldraht; es können aber auch ohne weiteres Kunststoff- drähte Verwendung finden oder geeignetes Fasermaterial. Je nach konkreter Ausgestaltung der jeweiligen Gewebelage kann es zu ei- ner Gasabscheidung auf der Anströmseite des gasabscheidenden Filterele- mentes kommen und/oder beim Durchströmen desselben. Grundsätzlich können die beiden Filterelemente in Hintereinaneranordnung mit einer Fluid-Durchströmrichtung von innen nach außen durchströmt werden, was man fachsprachlich als In-to-Out bezeichnet oder in umgekehrter Durch- strömungsrichtung von außen nach innen, was fachsprachlich mit Out-to-In bezeichnet ist. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ist vorgesehen, dass die beiden plissierten Filterelemente konzentrisch zueinander angeordnet zwischen sich einen ringförmigen Hohl-oder Fluidraum begrenzen. Dieser Hohl-oder Fluidraum führt zu einer Vergleichmäßigung des Fluids bei der Durchströmung und kann dergestalt eine Art Ruhezone ausbilden, was den Gasaustrag aus dem Fluid, beispiels- weise in Form von Hydraulikmedium, erleichtern hilft. Alternativ kann in platzsparender Weise vorgesehen sein, dass abstandsfrei das gasabscheidende Filterelement in das partikelabscheidende Filterele- ment mit seinen Lagen mit eingefaltet ist. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ist vorgesehen, dass beide Filterelemente eine als Ganzes tauschbare Filtereinheit bilden, oder dass jeweils ein Filterelement im Vor- richtungsgehäuse verbleibt und nur das jeweils andere Filterelement tausch- bar ist. Da zu erwarten steht, dass das partikelabscheidende Filterelement sich rascher zusetzt und demgemäß gegen ein Neuelement öfter zu tau- schen ist, kann das demgegenüber weniger belastete gasabscheidende Fil- terelement in der Vorrichtung mit seinem Vorrichtungsgehäuse in der Art ei- nes Filtergehäuses verbleiben. Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass das jeweils tauschbare Filterele- ment zumindest an einem freien Ende in einer Endkappe aufgenommen ist, das außenumfangsseitig eine ringförmige Dichteinrichtung aufnimmt, mit- tels der eine Gleitführung für den Eingriff des jeweiligen Filterelementes in einem bodenseitigen Gehäuseanschluss des Vorrichtungsgehäuses realisiert ist. Hierdurch lässt sich in besonders rascher zeitlicher Abfolge ein Tausch- vorgang für ein Filterelement vornehmen. Sofern bevorzugt das Vorrichtungsgehäuse der Filtervorrichtung kopfseitig mit mindestens einer Entlüftungsvorrichtung versehen ist, können ausgetra- gene oder abgeschiedene Gasblasen in die Umgebung entlassen werden respektive in einen Fluidvorratstank, in dem das Vorrichtungsgehäuse aufge- nommen ist. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Filterelement, insbesondere vorgese- hen für eine Filtervorrichtung wie vorstehend beschrieben, das aus mindes- tens einem zweilagigen, vorzugsweise plissierten, Gewebe besteht und dass alle Gewebelagen in Leinwandbindung ausgeführt sind, mit einer Maschen- weite zwischen 300 bis 600 µm und einem Fadendurchmesser zwischen 100 bis 200 µm für die jeweilige Decklage sowie mit einer Maschenweite von 40 bis 120 µm und einem Fadendurchmesser von 30 bis 80 µm für die jeweilige Zwischenlage. Besonders bevorzugt weist dabei die jeweilige Decklage eine Durchlass- o- der Maschenweite von 530 µm auf, bei einem Fadendurchmesser von 160 µm. Die jeweilige Zwischenlage kann dabei unterschiedlich ausgeführt sein, beispielsweise eine Durchlass- oder Maschenweite von 50 µm aufwei- sen, bei einem Fadendurchmesser von 35 µm. Bei einer anders aufgebauten Zwischenlage beträgt die Maschenweite 100 µm, bei einem Drahtdurch- messer von 60 µm. Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Filtervorrichtung nebst Filterele- ment anhand von Ausführungsbeispielen nach der Zeichnung näher erläu- tert. Dabei zeigen die Figuren 1 bis 7 in rein prinzipieller Darstellung den möglichen Aufbau einer Filtervorrichtung mit zwei Filterelementen und teilweise dargestelltem Filter-oder Vorrichtungsge- häuse; Figur 8 in schematischer Darstellung eine Luftabscheidung auf der Anströmseite oder bei Durchströmen eines in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Filterelementes, beste- hend aus drei Gewebelagen; Figur 9 in der Art eines Längsschnittes eine Filtervorrichtung mit Filtergehäuse, in dem zwei Filterelemente aufge- nommen sind, die zusammen miteinander tauschbar sind; Figur 10 in einem halbseitigen Schnitt und nur teilweise die we- sentlichen Komponenten einer bodenseitigen Auf- nahme der Filtervorrichtung nach der Figur 9; Figur 11 eine der Figur 9 entsprechende Lösung, bei der nur das zuinnerst liegende Filterelement tauschbar ist und das außen liegende Filterelement im Vorrichtungsgehäuse verbleibt; Figur 12 eine der Figur 10 entsprechende Darstellung des unte- ren Anschlussbereiches für die Filtervorrichtung nach der Figur 11; und Figuren 13 und 14 weitere Vorrichtungslösungen zu der Filtervorrichtung nach den Figuren 9 bis 12; einmal mit einer Austausch- möglichkeit für beide Filterelemente bzw. einmal mit einer Austauschmöglichkeit für das innere Element, bei verbleibendem äußeren Element im Vorrichtungsge- häuse. In rein prinzipieller Darstellung und stark vereinfacht, zeigt die Figur 1 die wesentlichen Elemente einer Filtervorrichtung als Ganzes. Die Filtervorrich- tung weist zwei Filterelemente 10,12 auf, die in Fluid-Durchströmungsrich- tung gesehen hintereinander angeordnet sind. Die jeweilige Fluid-Durch- strömungsrichtung ist in den Figuren 1 bis 8 mit Pfeilen angedeutet. Bei der Ausführungsform nach der Figur 1 dient das innen gelegene Filterelement 10 dem Abreinigen von Partikelverschmutzung und das andere, außenlie- gende Filterelement 12 der Gasabscheidung, insbesondere in Form einer Luftabscheidung. Die beiden Filterelemente 10,12 sind mehrlagig aufgebaut und plissiert, wobei das partikelabreinigende Filterelement 10 in üblicher Bauweise aufgebaut ist. Die beiden konzentrisch zueinander angeordneten Filterelemente 10,12 sind auf Abstand zueinander angeordnet und begren- zen mit ihrem jeweiligen Außenumfang bzw. Innenumfang einen ringförmi- gen Hohlraum als Fluidraum 14. Des Weiteren sind die beiden Filterele- mente 10,12 an ihren freien Stirnseiten von zwei Endkappen eingefasst, und zwar in Blickrichtung auf die Figur 1 gesehen, von einer oberen Endkappe 16 und von einer unteren Endkappe 18. Auch der dahingehende Aufbau ist üblich, sodass an dieser Stelle hierauf nicht mehr näher eingegangen wird. Die untere Endkappe 18 weist eine Mittenöffnung 20 auf, über die der Un- filtratstrom zugeführt wird, der mit einem strichlinierten Pfeil wiedergege- ben ist. Die Durchströmung der Filtervorrichtung nach der Figur 1 erfolgt demgemäß von innen nach außen (In-to-Out). Wie sich insbesondere aus der Darstellung nach der Figur 8 ergibt, weist das gasabscheidende Filterelement 12 einen dreilagigen Gewebeaufbau 22 auf, mit zwei Deckgewebelagen 24 und einer dazwischen aufgenommenen Zwischenlage 26. Die Maschenweite respektive der Fluiddurchlass der Zwi- schenlage 26 ist dabei kleiner als die Maschenweite respektive der Flu- iddurchlass der beiden angrenzenden Deckgewebelagen 24. Des Weiteren ist der Fadendurchmesser für den Gewebeaufbau 22 der jeweiligen Deck- gewebelage 24 größer als der Fadendurchmesser für die Zwischenlage 26. Die jeweiligen Maschenweiten und Fadendurchmesser betreffend den Ge- webeaufbau 22 sind jedenfalls derart gewählt, dass bei der Ausführungs- form nach der Figur 1 gemäß der Darstellung nach der Figur 8 unten, es zu einer Koaleszenz von Luftblasen 28 bei der Durchströmung des zu äußerst liegenden Filterelementes 12 kommt. Die zunächst auf der Anströmseite A befindlichen Luftblasen 28 mit kleinem Volumen, die gegebenenfalls sogar in fein dispergierter Form im Fluidstrom sich befinden, werden durch den angesprochenen Koaleszenzeffekt mittels des Gewebeaufbaus 22, vorzugs- weise Drahtgewebeaufbaus, auf der in Blickrichtung auf die Figur 8 gese- hen, rechten Abströmseite B zu größeren Luftblasen 30 zusammengeführt, die dann aufgrund des Archimedischen-Prinzips auftriebsbedingt im Fluid aufsteigen und dergestalt in die Umgebung abgeführt werden können. Da die hier angesprochenen Filtervorrichtungen regelmäßig sogenannte In- Tank-Lösungen darstellen, gelangen dergestalt die Luftblasen auf die Fluid- oberseite des in einem Fluidvorratstank aufgenommenen respektive bevor- rateten Fluids. Es kann gegebenenfalls auch genügen, nur zwei Lagen vor- zusehen, wobei in Fluiddurchströmungsrichtung gesehen die Lage 24 mit den größeren Fluiddurchlässen, der Lage 26 mit den kleineren Durchlässen vorangeht. Insoweit ist ein Lagenaufbau von grob zu fein realisiert. Alle eingesetzten Gewebelagen 24,26 sind in sogenannter Leinwandbin- dung ausgeführt und bevorzugt sind die beiden Decklagen 24 gleich ausge- bildet und die Zwischenlage 26 unterscheidet sich hiervon. Es können Ge- webelagen 24, 26 aus Metall- und/oder Kunststoffdrähten zum Einsatz kom- men. Insbesondere ist vorgesehen, dass die jeweilige Decklage 24 eine Durch- lass- oder Maschenweite aufweist, die etwa 5 bis 11 Mal so groß ist wie die Durchlass- oder Maschenweite der jeweiligen Zwischenlage 26. Ferner weist die jeweilige Decklage 24 einen Faden- oder Drahtdurchmesser auf, der etwa 2 bis 5 Mal so groß ist wie der Faden- oder Drahtdurchmesser der jeweiligen Zwischenlage 26. Im speziellen weist die jeweilige Decklage 24 eine Maschenweite zwischen 200 bis 800 µm auf und einen Fadendurch- messer zwischen 100 bis 200 µm. Für die jeweilige Zwischenlage 26 be- trägt die Maschenweite mindestens 20 µm und reicht bis 120 µm, bei ei- nem Fadendurchmesser von 30 bis 80 µm. Als besonders bevorzugt für die Gasabscheidung hat es sich im Rahmen der Behandlung üblicher Fluide, wie Hydraulikmedien, erwiesen, die jeweilige Decklage 24 mit einer Maschenweite von 530 µm zu versehen, bei einem Fadendurchmesser von 160 µm. Die jeweilige Zwischenlage 26 ist demge- genüber unterschiedlich ausgeführt, beispielsweise bei einer Ausführungs- form eine Maschenweite von 50 µm aufweisen, bei einem Fadendurchmes- ser von 35 µm. Bei einer demgegenüber anders aufgebauten Zwischenlage 26 beträgt die Maschenweite jedoch 100 µm, bei einem Faden- oder Draht- durchmesser von 60 µm. Die weiteren Ausführungsformen entsprechen im Wesentlichen der Ausfüh- rungsform nach der Figur 1 und werden nur noch insofern erläutert, als sie sich maßgeblich von der Lösung nach der Figur 1 unterscheiden. Bei der Ausführungsform nach der Figur 2 ist der Elementaufbau wie bei der Figur 1; allein in die obere Endkappe 16 sind einzelne Durchlässe 32 einge- bracht, die der Gasblasenabfuhr aus der Filtervorrichtung dienen, wobei die Abfuhr über einen Begrenzungsspalt erfolgt zwischen der Oberseite der oberen Endkappe 16 und der Unterseite einer plattenförmigen Gehäuseab- deckung 34. Die Richtung des möglichen Gasblasenaustrags über diesen spaltförmigen Abstandsbereich ist mit einem Pfeil 36 wiedergegeben. Bei der Ausführungsform nach der Figur 2 erfolgt mithin die Gas- oder Luft- abscheidung auf der Anströmseite A des Filterelementes 12, wie gemäß in Figur 8 oben dargestellt. Dahingehend werden die kleineren Gasblasen 28 noch vor Durchströmen des Filterelementes 12 im Bereich der ganz linken Decklage 24 zu den größeren Blasen 30 zusammengefasst, die dann wiede- rum auftriebsbedingt wie bereits dargelegt in dem Fluid für einen Abschei- devorgang aus demselben aufsteigen. Bei der Variante nach der Figur 3 sind die beiden Filterelemente 10,12 in ihrer Position getauscht, das heißt, dass gasabscheidende Filterelement 12 ist nunmehr auf der Innenseite der Filtervorrichtung angeordnet. Auch hier erfolgt wiederum eine Gas-oder Luftabscheidung auf der Anströmseite A des innenliegenden Filterelementes 12, wie in Figur 8 oben dargestellt, und die vergrößerten Luftblasen 30 werden in Pfeilrichtung 36 über eine kanal- artige Mittenöffnung 38 in der oberen Endkappe 16 abgeführt. Die Ausführungsform nach der Figur 4 entspricht weitestgehend der Ausfüh- rungsform nach der Figur 1 mit der Maßgabe, dass nunmehr die Durchströ- mungsrichtung für das Fluid umgedreht ist, das heißt, das Unfiltrat strömt von außen nach innen (Out-to-In) durch die Filtervorrichtung mit den bei- den Filterelementen 10,12, wobei zunächst das Filterelement 12 vor dem Element 10 durchströmt wird. Da bei der Ausführungsform nach der Figur 4 in der oberen Endkappe 16 keine Durchlassöffnung 32 vorhanden ist, er- folgt auch bei der Variante nach der Figur 4 der Gasabscheidevorgang auf der Anströmseite A des Filterelementes 12, wie in der Figur 8 oben darge- stellt. Die Abfuhr des Filtratstroms erfolgt in Pfeilrichtung 40 über die Mit- tenöffnung 20 in der unteren Endkappe 18. Die Ausführungsform nach der Figur 5 entspricht weitestgehend der Ausfüh- rungsform nach der Figur 4 mit der Maßgabe, dass wiederum der Unfiltrat- strom von außen nach innen zuerst über das Filterelement 10 geführt wird. Während der FiItratstrom in Pfeilrichtung 40 aus der Filtervorrichtung ge- langt, entweicht das Gas wiederum über die oberen Durchlässe 32 in der oberen Endkappe 16 wie durch den Pfeil 36 angedeutet. Auch insoweit er- folgt die Abscheidung wiederum auf der Anströmseite A des innenliegen- den gasabscheidenden Filterelementes 12. Auch bei der Ausführungsform nach der Figur 6 erfolgt die Durchströmung von außen nach innen und etwaig abgeschiedenes Gas wird über die kanal- artige Mittenöffnung 38 in der oberen Endkappe 16 in Richtung des Pfeiles 36 abgeführt. Bei der speziellen Ausführungsform nach der Figur 7 sind nunmehr die bei- den Filterelemente 10, 12 in Längsrichtung gesehen hintereinander ange- ordnet, wobei das partikelabscheidende Filterelement 10 dem gasabschei- denden Filterelement 12 vorgeschaltet ist. Dabei ist das Filterelement 10 in einem eigenständigen Filtergehäuse 42 in Topfform aufgenommen, das ei- nen Eingang 44 für den Unfiltratstrom kopfseitig aufweist, der in Pfeilrich- tung geführt von innen nach außen das Filterelement 10 durchströmt und dabei von möglicher Partikelverschmutzung abgereinigt wird. Das auf die Reinseite 46 des Filtergehäuses 42 geführte Filtrat gelangt dann über einen bodenseitigen Kanal 48 im Filtergehäuse 42 auf die Innenseite 46 des gas- abscheidenden Filterelementes 12, das dergestalt von innen nach außen durchströmt wird und bei der dahingehenden Durchströmung, vergleichbar der Lösung nach der Figur 8 unten, erfolgt der Gasaustrag auf der Abström- seite B des Gewebeaufbaues 22, aus dem das zweite Filterelement 12 be- steht. Bodenseitig ist das Filterelement 12 wiederum mit einer unteren End- kappe 18 verschlossen. Zur Trennung der Unfiltratseite von der Filtratseite innerhalb des Filtergehäuses 42 ist in dieses eine horizontal verlaufende Trennwand 50 integriert, die gleichermaßen als Halterung für das partikel- abscheidende Filterelement 10 in der Art einer oberen Endkappe 16 dient. Die in Figur 9 gezeigte Filtervorrichtungslösung zeigt eine konstruktive Um- setzung des Prinzipbildes nach der Figur 1. Die insoweit zu der Figur 1 ge- troffenen Ausführungen gelten auch für die Lösung nach der Figur 9. Die beiden Filterelemente 10, 12 nach der Figur 9 sind wiederum in konzentri- scher Anordnung in einem Filtergehäuse 42 aufgenommen, das zumindest im unteren Bereich mit Fluiddurchlassstellen 52 versehen ist. Die genann- ten Fluiddurchlassstellen 52 sind insoweit in einem Mantel 54 des Filter-o- der Vorrichtungsgehäuses 42 aufgenommen, der sich zwischen einem Ge- häusekopf 56 und einem fußseitigen Bodenteil 58 des Gehäuses 42 er- streckt. Das Bodenteil 58 weist einen Fluidzulauf 60 auf, der dem Unfiltrat- zulauf über die Mittenöffnung 20 in Figur 1 entspricht. Der Unfiltratstrom wird über den Fluidzulauf 60 um 90° nach oben hin abgelenkt und gelangt über eine Verteilerplatte 62 auf die Innenseite 64 der gezeigten Filtervor- richtung und damit auf deren Unfiltratseite. Die in Figur 9 gezeigte Filtervorrichtung kann als sogenannte In-Tank-Lö- sung in einem nicht näher dargestellten Fluid-Vorratstank aufgenommen sein und der gezeigte Fluidzulauf 60 kann über eine nicht näher darge- stellte Verrohrung an eine Unfiltratzuleitung angeschlossen sein, die aus dem Fluid-Vorratstank herausführt. Der dahingehende Aufbau ist üblich, so- dass an dieser Stelle hierauf nicht mehr näher eingegangen wird. In dem de- ckelartigen Gehäusekopf 56 ist ein federbelastetes Bypassventil 66 inte- griert, das bei einem Verblocken des Filterelementverbundes 10, 12 die Un- filtratseite direkt mit der Filtratseite der Filtervorrichtung verbindet. Ferner sind im Gehäusekopf 56 in üblicher Weise Einrichtungen 68 vorhanden, die dem Anschluss einer Druckdifferenzmesseinrichtung dienen können. Andere Verwendungen sind hier möglich. Gemäß der Darstellung nach der Figur 1 umgreift wiederum das gasab- scheidende Filterelement 12 das innenliegende partikelabscheidende Fil- terelement 10 und bei der vorgesehenen Durchströmungsrichtung, von der Innenseite 64 oder Anströmseite A aus nach außen, erfolgt der Gasaustrag auf der Abströmseite B des außen liegenden Filterelementes 12 und die ein- zelnen Gasblasen 30 werden dann ausgehend von der Abströmseite B über die einzelnen Fluiddurchlassstellen 52 im Mantel 54 des Filtergehäuses 42 auf die Innenseite des nicht näher dargestellten Fluidvorratstanks geführt, steigen in diesem auf und werden oberhalb des Fluidniveaus im Vorratstank in die Umgebung abgeschieden. Dergestalt lässt sich nicht nur ausgespro- chen gut ein Unfiltratstrom von der Partikelverschmutzung abreinigen; viel- mehr erfolgt in hohem Maße auch ein Gasaustrag aus dem Fluid, insbeson- dere in Form von Hydrauliköl. Dergestalt lassen sich auch ungewollte Auf- schäumvorgänge innerhalb des Hydrauliköls bei Betrieb einer Hydraulikan- lage durch die Gasabscheidestufe verhindern. Als eine Art Beruhigungsstre- cke für das Ausgasen ist zwischen dem Mantel 54 und dem Außenumfang des zweiten Filterelementes 12 ein radialer Abstand vorhanden. Wie insbesondere die Figur 10 zeigt, sind beide Filterelemente 10,12 bo- denseitig gemeinsam in der unteren Endkappe 18 aufgenommen, die nach oben hin vorspringend einstückig die Verteilerplatte 62 trägt und nach un- ten hin ist eine Vorkragung 70 vorhanden, die außenumfangsseitig eine ringförmige Dichteinrichtung 72 in Form eines O-Dichtringes trägt, die in- soweit eine Art Gleitführung ausbildet mit der im Querschnitt gesehen kreisrunden Innenwand 74 des Bodenteils 58 mit der Zufuhröffnung in Form des Fluidzulaufs 60. Wird nunmehr ein abnehmbarer Gehäusedeckel 76 des Gehäusekopfes 56 entfernt, lässt sich dergestalt über die obere Öffnung im Filtergehäuse 42 der Elementverbund aus Filterelement 10 und Filterelement 12 gemeinsam entfernen, wobei dergestalt die Dichteinrichtung 72 im Rahmen der Gleit- führung außer Eingriff kommt mit dem Bodenteil 58. In umgekehrter Ab- folge kann dann ein Neuelement bestehend aus erstem 10 und zweitem Fil- terelement 12 wiederum in das Vorrichtungsgehäuse 42 eingesetzt werden, für das Durchführen erneuter Filtrationsvorgänge. Wie sich weiter aus der Figur 10 ergibt, kann im Fluidraum 14 zwischen den beiden Elementen 10, 12 eine weitere Stützlage 78 eingebracht sein, zusätzlich zu der fluiddurchlässigen Stützlage 80 auf der Außenumfangs- seite des gasabscheidenden Filterelementes 12. Durch die fluiddurchlässi- gen Stützlagen 78, 80 ist bei einer Durchströmung des Elementaufbaus von innen nach außen sichergestellt, dass im Sinne eines druckstabilen Aufbaus die jeweils plissierten Elementlagen sich an der benachbarten Stützlage 78 respektive 80 abstützen können. Eine weitere Ausgestaltung einer Filtervorrichtung nach den Figuren 11 und 12 entspricht weitgehend der Lösung nach den Figuren 9 und 10, sodass in- soweit für dieselben Bauteile auch dieselben Bezugszeichen verwendet werden und die bisherigen Ausführungen gelten dann auch insoweit für die geänderte Ausführungsform nach den Figuren 11 und 12. Bei der letztgenannten Lösung ist das gasabweisende Filterelement 12 nun- mehr fest in das Filtergehäuse 42 mit dem Mantel 54 integriert und nur das partikelabscheidende innere Filterelement 10 ist über die zugehörige untere Endkappe 18 mit der bereits angesprochenen Gleitführung über die Dicht- einrichtung 72 nebst Innenwand 74 des Bodenteils 58 für einen Tauschvor- gang entnehmbar. Wie sich insbesondere aus der Figur 12 ergibt, können die bereits angespro- chenen Fluiddurchlassstellen 52 im Mantel 54, die sich auch über dessen gesamten Außenumfang unter Beibehalten axialer und radialer Abstände voneinander erstrecken können, in der Art fensterförmiger Öffnungen im Mantel 54 ausgebildet sein. Die Ausführungsformen nach den Figuren 13 und 14 zeigen ausgehend von der Grundkonzeptionslösung nach den Figuren 9 bis 12 weitere Ausgestal- tungen vergleichbarer Filtervorrichtungen, wobei bei der Ausführungsform nach der Figur 13 wiederum beide Filterelemente 10, 12 gemeinsam aus dem Vorrichtungsgehäuse 42 mit dem Mantel 54 entfernbar sind, wohinge- gen bei der Lösung nach der Figur 14 wiederum nur das innere Element 10 tauschbar ist und das gasabscheidende äußere Element 12 im Vorrichtungs- gehäuse 42 verbleibt. Ansonsten gelten die getroffenen Ausführungen zu der Abscheidung mit erstem und zweiten Filterelement 10 bzw.12 auch für die Ausgestaltungen nach den Figuren 13 und 14. Weitere Vorrichtungslö- sungen mit verbesserter Abscheiderate an Gasblasen sind hier möglich. Durch den speziellen Gewebelagenaufbau 22 ist wie bereits beschrieben, nicht nur eine Abscheidung über Koaleszenz, sondern vielmehr auch unter Einbeziehen des Salvinia-Effektes möglich. Dies wurde so im Bereich von Filtervorrichtungen bisher nicht umgesetzt. Auch ist es möglich die beiden Filterelemente 10, 12 als tauschbare Einheit komplett zu wechseln, indem die beiden Endkappen 16, 18 zu beiden Seiten hin die Elemente 10, 12 be- grenzen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Filtervorrichtung zumindest bestehend aus zwei Filterelementen (10,12), die in Fluid-Durchströmungsrichtung gesehen hintereinander angeordnet sind, von denen ein Filterelement (10) dem Abreinigen von Partikelverschmutzung und das andere Filterelement (12) der Gasab- scheidung, insbesondere der Luftabscheidung, dient, dadurch gekenn- zeichnet, dass das gasabscheidende Filterelement (12) mindestens zwei Lagen (24, 26) aufweist, die jeweils Fluiddurchlässe unterschiedlicher Größe aufweisen und dass in Fluid-Durchströmungsrichtungen gese- hen, die Lage (24) mit den größeren Fluiddurchlässen, der Lage (26) mit den kleineren Fluiddurchlässen vorangeht.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (26) mit den kleineren Fluiddurchlässen, als Zwischenlage, zwi- schen zwei Lagen (23) mit demgegenüber größeren Fluiddurchlässen, als Decklagen, aufgenommen ist.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Lage (24,26) aus einem Gewebe gebildet ist, das vor- zugsweise in Leinwandbindung ausgeführt ist.

4. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die jeweils eine Lage (24) einzelne - Durchlässe aufweist, die jeweils etwa 5 bis 11 Mal so groß sind wie der jeweilige Durchlass der in Durchströmungsrichtung gesehen nachfolgenden Lage (26), und - Fadendurchmesser aufweist, die jeweils etwa 2 bis 5 Mal so groß sind wie der jeweilige Fadendurchmesser der nachfolgenden Lage (26).

5. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass es zu einer Gasabscheidung auf der Anströmseite A des gasabscheidenden Filterelementes (12) kommt und/oder beim Durchströmen desselben.

6. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die beiden, vorzugsweise plissierten, Filterelemente (10,12) konzentrisch zueinander angeordnet zwischen sich einen ring- förmigen Fluidraum (14) begrenzen oder das abstandsfrei das gasab- scheidende Filterelement (12) in das partikelabscheidende Filterelement (10) mit eingefaltet ist.

7. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass beide Filterelemente (10,12) eine als Ganzes tausch- bare Filtereinheit bilden, oder dass jeweils ein Filterelement (12) im Vorrichtungsgehäuse (42) verbleibt und nur das andere Filterelement (10) tauschbar ist.

8. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das jeweils tauschbare Filterelement (10,12) zumin- dest an einem freien Ende in einer Endkappe (18) aufgenommen ist, das außenumfangsseitig eine ringförmige Dichteinrichtung (72) aufnimmt, mittels der eine Gleitführung für den Eingriff des jeweiligen Filterele- mentes (10,12), vorzugsweise in einem bodenseitigen Gehäusean- schluss (58) des Vorrichtungsgehäuses (42) realisiert ist.

9. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Vorrichtungsgehäuse (42) kopfseitig mit mindes- tens einer Entlüftungsöffnung (32) versehen ist, zwecks Austrag abge- schiedener Gasblasen (30) in die Umgebung respektive in einen Fluid- vorratstank, in dem das Vorrichtungsgehäuse (42) aufgenommen ist.

10. Filterelement (12), insbesondere für eine Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus mindestens einem zweilagigen, vorzugsweise plissierten, Gewebeaufbau (22) besteht und dass alle Gewebelagen (24, 26) in Leinwandbindung ausgeführt sind, mit einer Maschenweite zwischen 200 bis 800 µm und einem Fadendurchmesser zwischen 100 bis 200 µm für die jeweilige eine Lage (24), und mit einer Maschenweite von mindestens 20 bis 120 µm und einem Fadendurchmesser von 30 bis 80 µm für die jeweilige weitere Lage (26).