DE69602268T2

DE69602268T2 - Leitendes filterelement.

Info

Publication number: DE69602268T2
Application number: DE69602268T
Authority: DE
Inventors: Donald J. Toledo Oh 43617 Gembolis; Bruce E. Delta Oh 43515 Shane
Original assignee: Parker Hannifin Corp
Current assignee: Parker Hannifin Corp
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2016-06-11
Also published as: WO1997003744A1; EP0840644B1; EP0840644A1; DE69602268D1; US6099726A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Fluidfilter und insbesondere ein Filter, das statische elektrische Ladungen aus einem durch das Filter fließenden Fluid ableitet.
Filtergeräte zum Filtrieren von Teilchen aus einem Fluidstrom sind bekannt. Beim Filtriervorgang werden im wesentlichen Teilchen einer bestimmten Größe aus dem Fluidstrom entfernt, um den Fluidstrom von Verunreinigungen zu säubern.
Wenn das Fluid durch das Filtergerät fließt, können bestimmten Fluide, wie Hydraulikflüssigkeit und Diesel- und Benzinkraftstoffe, einen Widerstand gegen die elektrische Leitfähigkeit aufweisen. So kann sich beim Fluß des Fluids durch die nichtmetallische Röhre und das Filtriermedium im Fluid eine statische Ladung aufbauen. Bei einigen der fortschrittlicheren Ausführungen von Filtermedien und aufgrund der steigenden Akzeptanz von synthetischen und biologisch abbaubaren Fluiden mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit (d.h. mit wenig oder keinen metallischen Zusätzen), kann die statische Ladung im Filtergerät akkumulieren. Wenn die Spannung zwischen dem Fluid und einem leitenden Gehäusebauteil ein bestimmtes Niveau erreicht, kann ein Funke auf das Gehäusebauteil überspringen.
Eine Technik zur Beseitigung der statischen Ladung im Fluid besteht darin, ein antistatisches Mittel, wie DuPont Stadis 450, beizufügen, um das Fluid leicht leitend zu machen. Antistatische Mittel können jedoch mit der Zeit an Wirksamkeit verlieren und müssen dem Fluid üblicherweise in regelmäßigen Abständen wieder zugegeben (redotiert) werden.
Außerdem sind bestimmte Filtergeräte bekannt, die versuchen, statische Ladung bei der Durchströmung des Fluids durch das Filtergerät zu entfernen. Beispielsweise beschreibt die US-A-3 933 643 von Colvin, et al., eine Technik zum Entfernen statischer Ladung in Filtern für entflammbare Flüssigkeit oder Gas, bei dem nichtleitende Faserfilterelemente mit Harzen behandelt werden, die fein zerstäubten Kohlenstoff enthalten. Die behandelten Fasern werden dann in die Filterelemente eingebracht, die elektrisch mit metallischen Endkappen verbunden sind, die eine Dichtung aus einer leitenden Zusammensetzung verwenden. Die metallischen Endkappen sind elektrisch mit Erde verbunden. Die statische Ladung in der oder dem durch das Filterelement fließenden Flüssigkeit oder Gas wird durch den Erdungsweg abgeleitet. Die EP-A-0 402 657 und DE-C- 33 25 526 beschreiben ebenfalls etwas, das ein leitender, zwischen dem Filtermedium und einer Endkappe angeordneter Kleber zu sein scheint.
Die US-A-3 186 551 von Dornauf zeigt eine ähnliche Technik, bei der ein Paar leitende, innen und außen perforierte Metallröhren um ein Filtermedium herum angeordnet ist und eine leitende Drahthelix im Filtermedium enthalten ist. Die Drahthelix und die Metallröhren sind elektrisch mit metallischen Scheibengliedern an jedem Ende des Filterelements und dann mit metallischen Ringgliedern verbunden. Ein metallisches Ringglied steht in direktem mechanischen Kontakt mit einer zentralen Spindel, die mit einer metallischen Trennwand des Filtergehäuses verbunden ist, während das andere Ringglied direkt mechanisch mit der metallischen Trennwand verbunden ist.
Die US-A-4 999 108 von Koch, et al., zeigt eine ähnliche Technik, bei der ein Draht elektrisch ein perforiertes metallisches Stützrohr zwischen dem Filtermedium mit einer metallischen Befestigungsschraube verbindet. Die metallische Befestigungsschraube ist durch direkte mechanische Verbindung mit einer metallischen Befestigungsspinne (Gehäuse) geerdet.
Eine weitere Technik für das Erden von Bauteilen in einem Filtergerät wird in der US-A-4 187 179 von Harms offenbart, bei der Federfinger in direktem mechanischem und elektrischem Kontakt eine metallische Stützplatte mit einem Deckel des Filterbehälters verbinden.
Die WO-A-92/04097 zeigt eine Technik, bei der das Außengehäuse aus leitendem Material gebildet und mit der Erde verbunden ist, um Ladungen abzuleiten, die von durch das Filtriermedium fließendem Treibstoff erzeugt wurden.
Die WO-A-87/01301 zeigt leitendes Filtriermediummaterial, das elektrisch durch einen leitenden Kleber mit einer leitenden Endkappe verbunden ist. Die Endkappe ist dann durch einen Leiter mit Erde verbunden.
Obwohl die obigen Filtergeräte in bestimmten Situationen nützlich sein können, glaubt die Anmelderin, daß das bekannte Filtergerät besondere Gehäusestrukturen für die Filterelemente oder zusätzliche Teile, wie Federfinger oder Spindeln benötigt; daß es geringe Toleranzen und/oder eine enge mechanische Verbindung zwischen Filterelement und Gehäuse erfordert; und daß es schwierig und zeitaufwendig sein kann, das Filterelement so zusammenzubauen, daß zwischen Filterelement und Gehäuse ein geeigneter Erdungsweg erstellt wird und bestehen bleibt. Die Anwenderin ist der Meinung, daß es bislang noch kein Filtergerät gibt, das statische Ladung aus einem Fluid entfernt und (i) keine besondere andere Gehäusestruktur benötigt, als man normalerweise bei nichtleitenden Filtergeräten vorfindet, und (ii) einfach so zu montieren ist, daß zwischen Filterelement und Gehäuse ein geeigneter Erdungsweg hergestellt wird und bestehen bleibt.
Somit ist die Anmelderin der Meinung, daß Bedarf besteht für ein neues und verbessertes Filterelement, das die obigen Nachteile ausgleicht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Filterkassette zum Filtrieren von Teilchen aus einem Fluid in einem Fluidsystem bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Filterkassette Filtriermittel hat, die ein Filtriermedium, welches eine vorbestimmte Teilchenfiltrierwirkung erzielt und ein leitendes Medium aufweist, um die statische Ladung in dem Fluid abzuleiten. Ein leitendes Endkappenmittel ist mit wenigstens einem Ende der Filtriermittel verbunden und stützt es. Das Endkappenmittel hat eine zentrale Öffnung zur Aufnahme eines röhrenförmigen Gehäuseteils in dem Fluidsystem. Ein leitendes federndes Dichtungsmittel ist vom Endkappenmittel gehalten und gestützt und grenzt die zentrale Öffnung zur Abdichtung gegenüber dem röhrenförmigen Gehäuseteil ab. Das Dichtungsmittel steht in elektrisch leitender Verbindung mit dem leitenden Medium, um einen Erdungsweg von dem leitenden Medium zum Gehäuseteil zu bilden. Durch die Filterkassette geleitetes Fluid fließt zunächst durch das Filtriermedium und dann durch das leitende Medium, und die statische Ladung in dem Fluid kann durch den Erdungsweg abgeleitet werden.
Es wird ein Filtergerät bereitgestellt, das statische Ladung aus einem durch das Gerät fließenden Fluid ableitet und eine Filterkassette aufweist, die einfach im Filtergehäuse montiert werden kann und keinerlei zusätzliche Struktur aufweist, die über das hinausgeht, was man üblicherweise bei nichtleitenden Filterelementen vorfindet. Als zusätzlichen Vorteil kann die Filterkassette auch in Filtergehäusen benutzt werden, in denen der Aufbau einer statischen Ladung kein Thema ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet das Filtergerät ein Filtergehäuse, das eine Filterkassette oder ein Filterelement enthält und stützt. Die Filterkassette enthält eine röhrenförmige Filtriermediumeinheit, die eine leitende Struktur zum Ableiten statischer Ladung im durch das Medium fließenden Fluid beinhaltet. Die röhrenförmige Filtriermediumeinheit umfaßt bevorzugt eine äußere Stützlage, z.B. ein epoxidbeschichtetes Stahlgitter; eine erste Zwischenlage, die eine Fiberglas-Filtrierlage enthält; eine zweite Zwischenlage, die z.B. ein Gitter, eine Matte oder eine Matrix aus rostfreiem Stahl, Nickel oder Karbonfaser enthält; und eine innere Stützlage, die z.B. ein epoxidbeschichtetes Stahlgitter enthält. Das Filtriermedium kann pliseeartig zusammengefaltet und um die zentrale perforierte Röhre herum angeordnet sein.
Die Filtriermediumeinheit ist durch einen leitenden Kleber oder Epoxid mit mindestens einer der Endkappen der Filtereinheit elektrisch verbunden. Eine oder beide Endkappe(n) hat bzw. haben eine zentrale Öffnung und sind aus leitendem Material gebildet. Die Öffnung in der Endkappe ist so gestaltet, daß sie einen Bereich des geerdeten Filtergehäuses, z.B. eine Einlaßröhre, aufnimmt. Leitendes federndes Material ist zwischen der Endkappe und dem sich durch die Öffnung erstreckenden Bereich des Filtergehäuses angeordnet. Bevorzugt enthält das leitende federnde Material eine O-Ringdichtung aus Elastomermaterial. Die O-Ringdichtung ist elektrisch mit jeder Endkappe und mit dem Filtergehäuseteil verbunden. Die O-Ringdichtung kann sich in einem bzw. einer um die Öffnung in einer Endkappe herumführenden Kanal oder Nut befinden, um die Endkappe mit dem Gehäusebereich elektrisch zu verbinden (erden).
Die O-Ringdichtung aus leitendem Elastomermaterial ermöglicht Flexibilität, da das Filtrierelement in einfacher Weise mit dem Filtergehäuse zusammengebaut werden kann, und zwischen einer Endkappe und dem Filtergehäuse ein geeigneter Erdungsweg ohne direkten mechanischen Kontakt zwischen dem Filtrierelement und dem Gehäuse geschaffen werden kann. Die O-Ringdichtung aus leitendem Elastomermaterial gestattet dabei in der Öffnung in der Endkappe Toleranzen, und ermöglicht es, daß die Bereiche des Gehäuses, in die sich die Endkappe erstreckt, in größerem Ausmaß variieren, während der Erdungsweg immer noch bestehen bleibt. Außerdem erfordert die leitende Elastomerdichtung keine zusätzlichen Montageschritte oder Modifikationen des Filtergehäuses und kann auch dann verwendet werden, wenn der Aufbau einer statischen Ladung im Filter kein Thema ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann eine metallische Kontaktfeder um den sich in eine Endkappe erstreckenden Bereich des Gehäuses herum angeordnet sein. Die Feder erstreckt sich zwischen der Endkappe und dem Gehäuse und ermöglicht einen zusätzlichen oder alternativen Erdungsweg zwischen der Endkappe und dem Filtergehäuse.
Die Erfindung ist beispielhaft in Diagrammen der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, wobei
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der aus Lagen gebildeten Bauform der Filtriermediumeinheit gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt des Endes der pliseeartig zusammengefalteten Filtereinheit gemäß der Erfindung;
Fig. 3 einen Längsschnitt eines Filtergeräts; und
Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der leitenden O-Ringdichtung und der umliegenden Baugruppe an einem Ende des Filtergeräts darstellen.
In den Zeichnungsfiguren wird das gemäß der Erfindung gestaltete Filtergerät allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Das Gerät umfaßt ein allgemein mit 12 bezeichnetes Filtergehäuse und eine Filterkassette oder ein Filterelement, die bzw. das mit 14 bezeichnet ist. Das Filtergehäuse 12 ist in herkömmlicher Art gestaltet und stützt die Filterkassette 14 wenigstens entlang einem Ende im Fluidsystem. Das Filtergehäuse ist im Fluidsystem auf herkömmliche Weise geerdet.
Die Filterkassette 14 enthält eine allgemein mit 15 bezeichnete, um eine zentrale perforierte Metallröhre 16 herum angeordnete Filtriermediumeinheit und zwei metallische Endkappen 20, 22, die am entgegengesetzten Ende der Filterkassette angeordnet sind. Insbesondere im Bezug auf Fig. 1 umfaßt die Filtriermediumeinheit 15 bevorzugt eine mehrlagige Struktur mit Mitteln zum Filtern von Fluid, insbesondere von Hydraulik-Fluid, und zum Ableiten statischer Ladung in dem durch die Filterkassette fließenden Fluid. Diese Filtermittel enthalten bevorzugt eine äußere oder stromaufwärtige Lage 24 aus einem Stützmaterial. Die stromaufwärtige Lage enthält ein epoxidbeschichtetes Stahlgitter mit einer Porosität, die so gewählt ist, daß das Fluid im wesentlichen unbehindert durch das Gitter fließen kann, und gleichzeitig eine Stütze für die darunter liegenden Lagen bildet. Bevorzugt weist diese Lage 18 · 14 Gittermaschen auf (18 Drähte pro Zoll [2,5 cm] in Längsrichtung und 14 Drähte pro Zoll [2,5 cm] in Breitenrichtung).
Die Filtermittel enthalten ebenfalls eine erste Zwischenfiltrierlage 25, die auf der stromabwärtigen Seite der Außenlage 24 mit dieser Oberfläche-zu- Oberfläche verbunden ist. Die Filtrierlage 25 umfaßt bevorzugt eine herkömmliches hochwirksames Mikrofasermedium, wie Fiberglas. Bevorzugt weist die Filtrierlage einen Wirkungsgrad von zwei Mikrometern absolut auf.
Die Filtermittel enthalten weiterhin eine zweite Zwischenlage 26, die auf der stromabwärtigen Seite der Filtrierlage 25 mit dieser Oberfläche-zu-Oberfläche verbunden ist. Die zweite Zwischenlage ist bevorzugt eine leitende Lage, die von einem Gitter, einer Matte oder einer Matrix aus z.B. rostfreiem Stahl, Nickel oder Karbonfaser gebildet wird und in Form einer dünnen Platte gestaltet ist. Die Porosität (der Wirkungsgrad) der leitenden Lage 26 ist bevorzugt groß genug, um das Fluid im wesentlichen unbehindert durch die leitenden Lage fließen zu lassen, aber klein genug, um die Ladung aus dem durch das Gitter fließenden Fluid abzuleiten. Bevorzugt hat die leitende Lage einen Wirkungsgrad von 40 Mikrometern absolut und ist als solches um wenigstens eine Größenordung wirksamer: als der Wirkungsgrad der Filtrierlage 25. Der Wirkungsgrad dieser Lage kann selbstverständlich in Abhängigkeit von den besonderen Erfordernissen bezüglich der statischen Ladung variieren.
Schließlich enthält das Mittel auch eine innere oder stromabwärtige Stützlage 27, die auf der stromabwärtigen Seite der leitenden Lage 26 mit dieser Oberfläche- zu-Oberfläche verbunden ist. Die stromabwärtige Stützlage 27 enthält bevorzugt ein epoxidbeschichtetes Stahlgitter, das dieselbe Porosität wie das der Außenlage 24 hat und den stromaufwärtigen Lagen Stabilität und Unversehrtheit verleiht. Die verschiedenen Lagen der oben beschriebenen Filtriermediumeinheit haben bevorzugt alle dieselbe Breite und Länge, so daß die gesamte Einheit einen übersichtlichen Stapel bildet und auf einfache Weise hergestellt werden kann, obwohl, wie ersichtlich sein sollte, die Dicke der verschiedenen Lagen in Abhängigkeit vom speziellen Anwendungsfall variieren kann. Auf jeden Fall ist es wichtig, daß die leitende Lage 26 von wenigstens einem Ende der Filtriermediumeinheit erreichbar ist.
Während oben eine Filtriermediumeinheit beschrieben wurde, sollte es für den Fachmann ferner offensichtlich sein, daß der Aufbau der Filtriermediumeinheit je nach den Filtriererfordernissen und der im System aufgebauten statischen Ladung variieren kann. Tatsächlich, ist bei der einfachen Ausführungsform der Erfindung nur eine Filtriermediumeinheit notwendig, das (i) ein Filtriermedium, das so gewählt, daß es eine geeignete Filtrierwirkung erzielt, und (ii) eine leitende Struktur enthält, die mit dem Filtriermedium, das die Ladung aus dem durch das Filtriermedium strömenden Fluid ableitet, verbunden ist, und die einen elektrischen Verbindungspunkt hat, der für das Filtriermedium erreichbar ist, z.B. entlang eines Endes des Filtriermediums.
Die Filtriermediumeinheit 15 wird dann, wie in Fig. 2 gezeigt ist, um die zentrale perforierte Röhre 16 herum angeordnet. Die zentrale Röhre hat typischerweise ziemlich große Öffnungen 28 (Perforationen), um dem Fluid den im wesentlichen unbehinderten Durchfluß durch die Röhre zu ermöglichen. Bevorzugt wird die Filtriermediumeinheit 15 zunächst unter Verwendung herkömmlicher Pliseefaltwerkzeuge pliseeartig gefaltet, und dann so um die zentrale Röhre herum angeordnet, daß sich die Plisseefalten entlang der Röhre erstrecken und radial aus der Röhre herausragen. Die umfangsseitigen Enden des pliseeartig gefalteten Filtriermediumeinheit könnten in herkömmlicher Weise, z.B. mit einem Kleber, aneinander befestigt werden. Selbstverständlich könnte die Filtriermediumeinheit 15 auch ohne Plisseefalten ausgeführt sein und helix- oder spiralförmig um die zentrale Röhre gewickelt werden, wenn das gewünscht wird.
Jetzt wird Bezug auf Fig. 3 genommen, in der die metallischen Endkappen 20 und 22 an entgegengesetzten Enden der Filtriermediumeinheit 15 angeordnet sind. Bevorzugt sind die Endkappen 20, 22 mit einer jeweils mit 29, 30 bezeichneten, leitenden Epoxid- oder Klebstoffmasse an der Filtriermediumeinheit befestigt. Das leitende Epoxid oder der leitende Kleber verbindet die Endkappen elektrisch mit der Filtriermediumeinheit, und insbesondere die Endkappen elektrisch mit der leitenden Lage 27. Das leitende Epoxid oder der leitende Kleber verbinden ebenso die zentrale Metallröhre 16 elektrisch mit den Endkappen. Jede Endkappe 20, 22 ist bevorzugt tassenförmig gestaltet und verfügt über jeweils einen peripheren Ringflansch 31, 32, der sich über eine kurze Distanz axial entlang der äußeren Oberfläche des äußeren Stützmaterials 24 erstreckt. Jede Endkappe 20, 22 verfügt bevorzugt über eine allgemein jeweils mit 33, 34 bezeichnete zentrale Öffnung, die jeweils von einem einwärts gewendeten Ringflansch 35, 36 definiert wird, wobei jedoch eine Endkappe auch ohne Öffnung ausgeführt sein kann, wie später noch genauer beschrieben wird.
Bevorzugt hat jede Endkappe eine vielstückige Struktur. Zum Beispiel umfaßt, wie in Fig. 4 dargestellt ist, die Endkappe 22 bevorzugt ein Innenkappenglied 40, das einen einstückigen flachen Sockel 41 und den inneren Ringflansch 36 enthält. Die Endkappe 22 enthält außerdem ein Außenkappenglied 43, das einen einstückigen flachen Sockel 44, den äußeren Ringflansch 32 und einen L-förmigen Ringflansch 45 enthält, der mit dem Innenkappenglied 40 eine(n) ringförmige(n), allgemein mit 46 bezeichnete(n) (C-förmige(n)) Nut oder Kanal bildet. Die Endkappe (Fig. 3) hat im wesentlichen dieselbe Struktur wie die Endkappe 22, und bildet ebenfalls eine(n) ringförmige(n), allgemein mit 47 bezeichnete(n) (C-förmige(n)) Nut oder Kanal.
Leitendes federndes Material ist im Kanal in jeder Endkappe angeordnet. Zum Beispiel befindet sich im Kanal 46 in der Endkappe 22 leitendes federndes Material 48 und im Kanal 47 in der Endkappe 20 leitendes federndes Material 49. Die leitenden federnden Materialien 48, 49 sind vorzugsweise leitende O-Ringdichtungen aus Elastomermaterial. Jede Dichtung 48, 49 hat Abmessungen, die etwas größer sind als die Abmessungen des entsprechenden Kanals, in dem sie sich befinden, so daß jede Dichtung im Kanal gehalten wird und leicht aus dem Kanal herausragt.
Die Dichtungen 48, 49 können aus einem Elastomer, wie Silikon- oder Fluorsilikonpolymer bestehen, in das ein leitenden Füllmaterial von hoher Dichte eingebracht ist, um einen elektrisch leitenden Pfad zu erzeugen.
Leitende Füllmaterialien können, wie dem Fachmann bekannt ist, Graphit, Kupfer oder andere metallische Füllmaterialien enthalten. Ein für die Erfindung geeignetes leitendes Elastomer ist von der der Anmelderin der Erfindung zugehörigen Parker Seal Division unter dem Markennamen PARSHIELD CONDUCTIVE ELASTOMER erhältlich. Selbstverständlich können bei der Erfindung auch andere leitende Elastomere verwendet werden.
In jedem Fall werden zunächst die Filtriermediumeinheit 15, die zentrale Röhre 16, die Endkappen 20 und 22 und die leitenden Elastomerdichtungen 48, 49 als Filterkassette zusammengebaut. Der Aufbau der Filterkassette ist so beschaffen, daß Fluid in Folge zunächst radial einwärts durch die Außenlage geleitet wird, dann durch die erste und zweite Zwischenlage, und schließlich durch die innere Lage fließt. Es sollte für den Fachmann offensichtlich sein, daß die Fließrichtung auch umgekehrt werden kann, d.h., radial auswärts durch die Filtriermediumeinheit. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß die Reihenfolge der Anordnung der leitenden Schicht 26 und der Filtrierlage 25 umgedreht wird, d.h. daß die leitende Schicht 26 an der äußeren stromabwärtigen Seite der Filtrierlage 25 angeordnet ist. Anders ausgedrückt ist es bevorzugt, daß die leitende Lage 26 an der stromabwärtigen Seite der Filtrierlage 25 angeordnet ist.
Die Kassette wird dann, wie in Fig. 3 mit 50 und 52 dargestellt, über entgegengesetzten Bereichen des geerdeten Filtergehäuses im Filtergerät angeordnet. Einer der Filtergehäusebereiche, z.B. der Bereich 52, kann ein Einlaßrohr ins Fluidsystem sein und kann dabei eine zentrale Einlaßbohrung 54 aufweisen, während der andere Filtergehäusebereich 50 einen massiven Zylinder enthalten kann. Bevorzugt sind beide Filtergehäusebereiche 50, 52 geerdet, obwohl nur einer geerdet sein muß. In jedem Fall werden die Filtergehäusebereiche 50, 52 von den in den Endkappen der Filterkassette gebildeten zentralen Öffnungen 35, 36 aufgenommen. Die Filterkassette nimmt die Bereiche des Filtergehäuses mit den leitenden Elastomerdichtungen 48, 49 auf, die gegen die Peripherie der Filtergehäusebereiche hin abdichten. Wie offensichtlich sein sollte, ist die Kassette einheitlich als Austauschelement geeignet, jedoch kann die Kassette auch als nichtaustauschbares Element verwendet werden.
Die leitenden Dichtungen stellen einen Erdungsweg zwischen der Filterkassette und den Gehäusebereichen her und bilden eine fluiddichte Abdichtung gegen das Filtergehäuse. Jede in der Filtriermediumeinheit aufgebaute statische Ladung wird aufgrund der räumlichen Nähe von der Filtrierlage 25 zur leitenden Lage 26 geleitet, fließt durch das leitende Epoxid 29, 30 zu den leitenden Endkappen 20, 22 und dann durch die leitenden Elastomerdichtungen 48, 49 zu den geerdeten Filtergehäusebereichen und leitet so jede von dem durch das Gerät fließenden Fluid aufgenommene Ladung ab. Die stromabwärtige Plazierung der leitende Lage 26 wurde so festgelegt, daß die Ladung von der stromaufwärtigen nahegelegenen Filtrierlage 25 zufriedenstellend abgeleitet werden kann.
Während die Erfindung oben in Hinsicht auf zwei Endkappen beschrieben wurde, von denen jede eine zentrale Öffnung zur Aufnahme eines Filtergehäusebereichs aufweist, so daß ein Erdungsweg durch beide Enden der Filterkassette hergestellt wird, sollte es für den Fachmann offensichtlich sein, daß die Ladung im Fluid auch unter Verwendung nur eines einzigen Erdungswegs durch nur eine der Endkappen der Filtereinheit abgeleitet werden kann. Die andere Endkappe kann eine stabile Scheibe sein, die keinen Gehäusebereich aufnimmt, oder sie kann einen Gehäusbereich aufnehmen, aber eine nichtleitende Dichtung aufweisen, oder sie kann aus nichtleitendem Material gebildet sein.
Zusätzlich oder alternativ, wenn auch nicht bevorzugt, kann auch eine leitende Metallfeder, die allgemein mit 60 bezeichnet ist, um einen (oder beide) Gehäusebereich(e) 50, 52 herum vorgesehen sein. Die Feder 60 stellt durch die Verbindung mit den leitenden Endkappen einen anderen flexiblen Erdungsweg von der Filtriermediumeinheit 15 zum Gehäuse 12 her. Die Feder 60 spannt das Filterelement vor, um zu verhindern, daß das Filterelement vibriert oder sich auf den Gehäusebereichen axial vor- und zurückbewegt.
Das oben beschriebene Filtergerät mit der oder den leitenden Elastomerdichtung(en) sieht ein Filterelement vor, das in einfacher Weise mit den Gehäusebereichen zusammengebaut werden kann, so daß ein Erdungsweg hergestellt werden kann, ohne daß eine direkte mechanische Verbindung mit dem Filtergehäuse notwendig ist. Die leitenden Dichtungen stellen ungeachtet der relativen axialen Positionierung zwischen dem Filterelement und den Gehäusebereichen einen Erdungsweg zu den Gehäusebereichen her. Das heißt, aufgrund der federnden Dichtungen ist man beim Positionieren der Filterkassette auf den Gehäusebereichen flexibel, ohne sich um einen engen unmittelbaren Kontakt mit den Endkappen des Filtergehäuses sorgen zu müssen. Somit können die Abstände zwischen dem Filterelement und dem Gehäuse in einem größeren Ausmaß variieren, während der rechte Erdungsweg weiterhin bestehen bleibt. Da die leitenden Dichtungen auf dem Filterelement getragen werden, erfordert die Erfindung keinerlei Modifikationen am Filtergehäuse oder zusätzliche Montageschritte. Sogar dann, wenn das durch das Filtergerät fließende Fluid keine statische Ladung aufweist, erreicht das erfindungsgemäße Filterelement eine Filterung des Fluids, und sorgt für eine angemessene Reinheit des Fluids.

Claims

1. Filterkassette (14) zum Filtrieren von Teilchen aus einem Fluid in einem Fluidsystem, dadurch gekennzeichnet, daß

die Filterkassette Filtriermittel (15) hat, die ein Filtriermedium (25), welches eine vorbestimmte Teilchenfiltrierwirkung erzielt und ein leitendes Medium (26) aufweisen, um die statische Ladung in dem Fluid abzuleiten,

leitende Endkappenmittel (20, 22), die mit wenigstens einem Ende der Filtriermittel (15) verbunden sind und diese stützen, eine zentrale Öffnung (33, 34) haben, die ein röhrenförmiges Gehäuseteil (50, 52) in dem Fluidsystem aufnimmt, und

leitende federnde Dichtungsmittel (48, 49), die von den Endkappenmittel (20,22) gehalten und gestützt sind, und die zentrale Öffnung (33, 34) zur Abdichtung gegenüber dem röhrenförmigen Gehäuseteil (50, 52) abgrenzen in elektrisch leitender Verbindung mit dem leitenden Medium (26) stehen, um einen Erdungsweg von dem leitenden Medium (26) zum Gehäuseteil (52) zu bilden, wobei durch die Filterkassette (414) geleitetes Fluid zunächst durch das Filtriermedium (25) und dann durch das leitende Medium (26) geht und die statische Ladung in dem Fluid durch den Erdungsweg abgeleitet werden kann.

2. Kassette nach Anspruch 1, bei der die leitenden federnden Dichtungsmittel (48, 49) eine leitfähige O- Ringdichtung aus Elastomermaterial aufweisen.

3. Kassette nach Anspruch 2, bei der die leitenden Endkappenmittel (20, 22) ein Paar Endkappen aufweisen, die beide aus leitendem Material gebildet sind und in elektrisch leitender Verbindung mit dem leitenden Medium (26) und den leitenden federnden Dichtungsmitteln (48, 49) stehen.

4. Kassette nach Anspruch 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß sie eine leitende Klebstoffmasse (29, 30) enthält, die die Endkappenmittel (20, 22) mit den Filtriermitteln (15) verbindet und in elektrisch leitender Verbindung mit dem leitenden Medium und den Endkappenmitteln steht.

5. Kassette nach Anspruch 1, bei der die Filtriermittel enthalten (i) eine erste Lage (25) eines röhrenförmigen Filtriermediums, das eine vorbestimmte Teilchenfiltrierwirkung hat und (ii) eine zweite röhrenförmige leitende Lage (26) aus einem leitenden Gitter, einer Matrix oder einer Matte, die anschließend an die erste Lage (25) und konzentrisch zur ersten Lage (25) angeordnet ist und eine Teilchenfiltrierwirkung hat, die geringer ist als die der ersten Lage (25).

6. Kassette nach Anspruch 5, bei der die erste Filtrierlage (25) radial außerhalb der zweiten leitenden Lage (26) angeordnet ist.

7. Kassette nach Anspruch 6, die weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine zweite Stützlage (27), die von der zweiten leitenden Lage (26) radial einwärts angeordnet ist, eine dritte Stützlage, die gegenüber der ersten Filtrierlage (25) radial außerhalb angeordnet ist und eine leitende perforierte Röhre (16) enthält, die zentral innerhalb der ersten Filtrierlage (25), der zweiten Stützlage (27), der dritten Stützlage (24) und der zweiten leitenden Lage (26) liegt.

8. Kassette nach Anspruch 7, bei der die erste Filtrierlage (25), die zweite und dritte Stützlage (27, 28) und die zweite leitende Lage (26) pliseeartig zusammengefaltet und um die zentrale perforierte Röhre (16) herum angeordnet sind.

9. Kassette nach Anspruch 1 oder 3, die weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine erste leitende Endkappe (20), die mit den Filtriermitteln (15) verbunden ist und diese stützt und ein erstes leitendes federndes O-Ring-Dichtungsglied (48), das von der ersten Endkappe (20) in elektrisch leitender Verbindung mit dem leitenden Medium (26) getragen ist, um einen ersten Erdweg zum Gehäuseglied herzustellen, eine zweite leitende Endkappe (22), die mit einem zweiten Ende der Filtriermittel (15) verbunden ist und dieses stützt und ein zweites leitendes federndes O-Ring- Dichtungsglied (49) enthält, welches von der zweiten Endkappe in elektrisch leitender Verbindung mit dem leitenden Medium getragen ist und so einen zweiten Erdweg zum Gehäuseglied herstellt.

10. Kassette nach Anspruch 1, bei der die leitenden Endkappenmittel (20, 22) ein leitendes inneres Kappenglied (40), das mit dem wenigstens einen Ende der Filtriermittel verbunden ist und ein Außenkappenglied (43) enthält, das zusammen mit dem Innenkappenglied (40) einen Kanal oder eine Nut (46) für die leitenden federnden Dichtungsmittel (48, 49) bildet.

11. Filtergerät (10) zum Filtern von Teilchen aus Fluid, welches Filtergerät die Filterkassette (14) gemäß Anspruch 1 und ein Gehäuse (12) für die Filterkassette (14) enthält, welches Gehäuse (12) einen leitenden röhrenförmigen Gehäuseteil (50, 52) hat, der in der zentralen Öffnung (33, 34) aufgenommen ist, wobei die leitenden Dichtungsmittel (48, 49) das röhrenförmige Gehäuseteil (50, 52) aufnehmen und um dieses herum in leitender Verbindung abdichten.