DE3329525C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit wenigstens einem aus zwei gleich ausgebildeten, aufeinandergestapelten Filterscheiben aus einem von dem zu filtrierenden Fluid durchdringbaren Filtermaterial bestehenden Filterelement, wobei jede der Filterscheiben eine Mehrzahl von Wellungen und an ihrem äußeren Randbereich eine umfängliche Zone aufweist, deren eine innere ebene Fläche, in der die Wellenkämme auf der einen Seite der Scheibe berührenden Ebene liegt, beide Filterscheiben jeweils so gegeneinander gewendet angeordnet sind, daß die radial äußeren, jedoch axial inneren ebenen Flächen aufeinanderliegen und abdichtend miteinander verbunden sind, das Filterelement eine zentrale Öffnung aufweist und nur die inneren Wellenräume zwischen den beiden Filterscheiben des Filterelementes mit der zugehörigen zentralen Öffnung in Strömungsverbindung stehen.

Eine solche Filtervorrichtung ist aus der US-PS 32 16 474 bekannt. Bei dieser weisen die Filterscheiben Wellungen auf, deren Kämme radial oder im wesentlichen radial verlaufen. Die beiden Filterscheiben jedes Filterelementes sind so angeordnet, daß die Wellenkämme über die Länge der Wellungen aufeinanderliegen. Die zwangsläufige Folge dieser radialen Orientierung der Wellungen ist eine stetige Abnahme der Umfangsbreite der Wellungen in Richtung radial zur Achse des Filterelementes. Dadurch verändert sich im merklichen Umfangs auch die Filtrierwirkung über die gesamte Filterfläche, wobei die Wellenkämme selbst für die Filtrierwirkung weitgehend ausfallen. Für diese stehen im wesentlichen nur die Wellenflanken zur Verfügung, über die das Fluid in die Filterscheiben übertritt.

Um bei geringer Raumbeanspruchung eine große Oberfläche zum Eindringen des Fluids sicherzustellen und eine Tieffiltrierwirkung zu erzielen ist es z. B. aus der dänischen Patentschrift 1 13 357 bekannt, eine kreisförmige Platte mit zentralem Loch auf der Rückseite durch einen Körper zu unterstützten, der Drainagekanäle aufweist, so daß das Filtrat zuverlässig und rasch abfließen kann. Dies hat den Vorteil, daß ausreichend Platz für das Absetzen von abzufiltrierenden Stoffen vorhanden ist, welche nur durch eine Tieffilterung wirkungsvoll entfernt werden können. Derartige zusätzliche Stützkörper mit Drainagekanälen sind jedoch teuer und müssen dann, wenn der Filter verbraucht ist, ausgewechselt werden. Dies ist aufwendig, insb. bei sogenannten Filterpatronen, die zum Filtrieren von Ölen dienen und Wegwerf-Filterteile aufweisen, wobei die Filterplatten aus verschiedenen Materialien bestehen können, wie Naturfasern, Kunstfasern oder mineralische Fasern.

Während bei der gattungsgemäßen Filtervorrichtung gemäß der US-PS 32 61 474 die Wellenbildung in den Filterscheiben so vorgenommen ist, daß jeweils einem Wellenkamm auf der einen Seite einer Filterscheibe ein Wellental auf der anderen Seite entspricht, zeigt die schwedische Patentschrift 1 68 417 Filterplatten, in die einseitig entweder Nuten oder Rippen oder auch warzenförmige Vorsprünge eingearbeitet sind. Damit fehlt diesen bekannten Filterscheiben auch die durch die Wellungen erzielbare und wesentliche Vergrößerung der filterwirksamen Oberfläche der Filterscheiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß sie bei einfachem und preiswertem Aufbau eine gleichmäßige Filtrierwirkung gewährleistet und eine große Eintrittsfläche für das zu filtrierende Fluid darbietet, wobei das Fluid sich rasch und gleichmäßig verteilen und das Filtrat rasch abströmen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Wie bei der gattungsgemäßen Filtervorrichtung besteht das einzelne Filterelement aus zwei gleich ausgebildeten Filterscheiben. In jeder Filterscheibe laufen die Wellungen parallel zueinander, so daß die Wellenquerschnitte über die ganze Fläche jeder Filterscheibe gleichgroß sind und somit auch eine gleichförmige Filtrierwirkung über die ganze zur Verfügung stehende Filterfläche gewährleisten. Durch die relative Versetzung der beiden Filterscheiben um die zugehörige Achse wird erreicht, daß die Scheiben sich über die Vielzahl von gleichmäßig verteilten Kreuzungspunkten der Wellenkämme zuverlässig gegeneinander abstützen während gleichzeitig die Außenflächen der Filterscheiben jedes Filterelementes - mit Ausnahme der Kreuzungspunkte selbst - somit nahezu vollständig für den Eintritt des zu filtrierenden Fluids zur Verfügung stehen.

Die Maßnahmen gemäß den Unteransprüchen tragen wesentlich zur einfachen aber zuverlässigen Trennung der Strömungswege des zu filtrierenden Fluids und des Filtrates bei und unterstützen die Maßnahmen nach der Lehre des Anspruchs 1 bei der Bildung einer möglichst großen Anströmfläche für das zu filtrierende Fluid. Gleichzeitig wird dadurch eine zuverlässige gegenseitige Abstützung zwischen den Platten im Stapel begünstigt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand formeller Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 die Filtervorrichtung gemäß der Erfindung in der bevorzugten Ausführungsform und in Seitenansicht, wobei Teile zur Verdeutlichung in axialer Richtung geschnitten dargestellt sind,

Fig. 2 ein Schnitt durch ein herausgegriffenes Filterelement, dessen beiden Filterscheiben in auseinandergezogener Stellung gezeigt sind und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Filterscheibe im Ausschnitt. Diese Fig. 3 ist nachträglich eingefügt worden und soll allein der Erleichterung des Verständnisses der ursprünglich eingereichten Fig. 1 und 2 dienen.

Der in Fig. 1 dargestellte Filter weist einen Stapel von Filtereinheiten auf, die je aus zwei gleichen Filterscheiben 2 und 3 bestehen, vergleiche insbesondere Fig. 2. Jede Filterscheibe ist rund und weist eine zentral angeordnete Öffnung 4 auf. Die eine Seite der einzelnen Filterscheiben weist einen flachen, senkrecht zur Mittelachse verlaufenden Bereich 5 auf, der sich bis an den Rand der Öffnung 4 erstreckt. An der gegenüberliegenden Seite erstreckt sich ein flacher Bereich 6 senkrecht zur Achse und grenzt an den Rand längs des Außenumfangs der Scheibe an. In allem wesentlichen ist die einzelne Filterscheibe 2, 3 überall, außer dieser flachen Bereiche, an beiden Seiten der Filterscheiben 2, 3 mit parallelen Wellen 7, 8 versehen. Diese Wellen 7, 8 sind derart angeordnet, daß die Wellentäler an der einen Seite, den Wellenkämmen an der anderen Seite der Filterscheiben gegenüberliegen. Im montierten Zustand sind die Filterscheiben 2, 3 derart angeordnet, daß die äußeren längs der Peripherie liegenden flachen Bereiche 6 in jeder Filtereinheit 1 aneinander anliegen, während die Filtereinheiten längs der inneren flachen Bereiche 5 aneinander anliegen. In der einzelnen Filtereinheit sind die beiden Filterscheiben somit symmetrisch um eine dazwischenliegende radiale Fläche angeordnet, davon abgesehen, daß sie, wie auf der Zeichnung ersichtlich ist, 90° im Verhältnis zueinander um ihre gemeinsame Welle gedreht sind. Der in Fig. 1 gezeigte Filter ist hauptsächlich für Filtrieren bei Strömung von außen hinein durch die Filterscheiben und zum, durch die koaxial angeordneten Öffnungen 4 gebildeten zentralen Kanal 9 hin, berechnet. Die einander wegkehrenden Seiten der einzelnen Filtereinheit 1 bilden somit Einströmseiten 10, 11 für die zu filtrierende Flüssigkeit, während die entgegengesetzten Seiten der Filterscheiben 2, 3 der Filtereinheit, die Ausströmseiten 12, 13 der Filtereinheit bilden.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Wellen der einzelnen Filterscheibe derart ausgebildet, daß die Wellenkämme an den Ausströmseiten 12, 13 breiter sind als auf den Einströmseiten 10, 11. Darüber hinaus sind die Wellen derart ausgebildet, daß die Wellenkämme an den aneinander anliegenden Seiten überall im Filter, dort aneinander anliegen, wo sich die Wellen kreuzen, wobei im ganzen Filter die Wellen jeder zweiten Filterscheibe parallel miteinander verlaufen.

Die Wellenkämme sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, derart ausgebildet, daß sie sich auf selber Ebene befinden, wie der Bereich 5 am Rand der Öffnung 4 oder der Bereich 6 längs der Peripherie.

Die Filterscheiben lassen sich aus vielen verschiedenen Materialien herstellen, sind in einem vorgezogenen Ausführungsbeispiel jedoch aus etwa 75% halbchemischer Wellenzellulose und etwa 25% Baumwollinters und etwa 0,2% Polyamide hergestellt. Die Filterscheiben werden längs der aneinander anliegenden flachen Bereiche 5, 6 vorzugsweise mit einem Polyurethanleber zusammengeklebt.

In montiertem Zustand wird der Filter zum Filtrieren von Flüssigkeit, wie Öl, die in hauptsäçhlich radialer Richtung durch den Filter gepreßt werden, angewendet. Die Flüssigkeit strömt hierbei längs der Wellentäler an den Einströmseiten der einzelnen Filtereinheit zwischen diese hinein und von hieraus durch die einzelnen Filterscheiben in das Innere der Filtereinheit und somit Ausströmseiten der Filterscheiben 2, 3, von wo sie zum durchgehenden Kanal 9 des Filters weiterströmt. Dieser Filter weist somit eine sehr große Einström- oder Eindringoberfläche auf und somit im Verhältnis zur Größe ein sehr großes Fassungsvermögen. Falls gewünscht, läßt sich der Filter auch für Filtrieren in die entgegengesetzte Richtung anwenden.

Die Erfindung ist unter Berücksichtigung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben worden. Viele Änderungen lassen sich vornehmen, ohne dadurch von der Idee der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann die einzelne Filterscheibe eine andere als die runde Form und die Wellen viele verschiedene Formen aufweisen. Die flachen Bereiche 5, 6 können je nach Wunsch und Gebrauch verschiedene Größen aufweisen.

Claims (4)

1. Filtervorrichtung mit wenigstens einem aus zwei gleich ausgebildeten, aufeinandergestapelten Filterscheiben aus einem von dem zu filtrierenden Fluid durchdringbaren Filtermaterial bestehenden Filterelement, wobei jede der Filterscheiben eine Mehrzahl von Wellungen und an ihrem äußeren Randbereich eine umfängliche Zone aufweist, deren eine innere ebene Fläche, in der die Wellenkämme auf der einen Seite der Scheibe berührenden Ebene liegt, beide Filterscheiben jeweils so gegeneinander gewendet angeordnet sind, daß die radial äußeren, jedoch axial inneren ebenen Flächen aufeinanderliegen und abdichtend miteinander verbunden sind, das Filterelement eine zentrale Öffnung aufweist und nur die inneren Wellenräume zwischen den beiden Filterscheiben des Filterelementes mit der zugehörigen zentralen Öffnung in Strömungsverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen (7,8) in jeder Filterscheibe (2, 3) parallel zueiannder verlaufend angeordnet sind und die beiden Filterscheiben (2, 3) des Filterelementes (1) relativ zueiander um die Achse der zentralen Öffnung (4) um einen Winkel versetzt angeordnet und miteinander verbunden sind, so daß sich die Wellungen (7, 8) der beiden Filterscheiben (2, 3) kreuzen und an den Kreuzungspunkten berühren.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterscheiben kreisförmig sind.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterscheiben (2, 3) jedes Filterelementes einen die zentrale Öffnung (4) ringförmig umgebenden Randbereich (5) aufweist, der auf der Außenseite eben ausgebildet ist und im Stapel an der entsprechenden ebenen äußeren Ringfläche (5) des im Stapel benachbarten Filterelementes (1) abdichtend anliegt.

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kämme der Wellungen (8) auf der Seite (12, 13) jeder Filterscheibe (2, 3), aus der das die Filterscheibe durchdringende Fluid austritt, breiter als die Kammer der Wellungen (7) auf der Eintrittsseite (10, 11) der Filterscheibe sind.