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DE3544404A1 - Filter for precipitating solid particles of gaseous or liquid media - Google Patents

Filter for precipitating solid particles of gaseous or liquid media

Info

Publication number
DE3544404A1
DE3544404A1 DE19853544404 DE3544404A DE3544404A1 DE 3544404 A1 DE3544404 A1 DE 3544404A1 DE 19853544404 DE19853544404 DE 19853544404 DE 3544404 A DE3544404 A DE 3544404A DE 3544404 A1 DE3544404 A1 DE 3544404A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filter
filter according
filling material
valve
grains
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19853544404
Other languages
German (de)
Inventor
Walter Herding
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Herding GmbH Entstaubungsanlagen
Original Assignee
Herding GmbH Entstaubungsanlagen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Herding GmbH Entstaubungsanlagen filed Critical Herding GmbH Entstaubungsanlagen
Priority to DE19853544404 priority Critical patent/DE3544404A1/en
Publication of DE3544404A1 publication Critical patent/DE3544404A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The known filters which work according to the deep-bed filtration principle have the drawback that their filter resistance increases the longer they are used. On the basis of a filter operating according to the principle of surface filtration, constant efficiency is ensured by the foreign particles being deposited on a low-friction, non-hygroscopic, temperature-stable surface (5) not penetrating the interior of the filter element (3). Whenever fouling has reached an appropriate level, the filter element can be cleaned in a simple manner by the blow-back method. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter zum Abscheiden von Feststoffteilchen aus gasförmigen oder flüssigen Medien, insbesondere Staubpartikeln aus atomsphärischer Luft u. a., mittels eines durchlässigen, formstabilen, porösen und schaumförmigen Formkörpers aus Kunststoff, Metall oder Glas, wobei der Formkörper durch Verbindung von verwendbaren Pulverpartikeln hergestellt und der Verbindungsvorgang in Formen, die die gewünschte Raumstruktur des Filters aufweisen, vorgenommen wird.The invention relates to a filter for separation of solid particles from gaseous or liquid media, especially dust particles from atmospheric air and. a., by means of a permeable, dimensionally stable, porous and foam-like Shaped body made of plastic, metal or glass, wherein the molded body by combining usable powder particles made and the joining process in molds, which have the desired spatial structure of the filter becomes.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift, DE-OS 28 07 159, ist ein gesinterter Filter aus Kunststoff für atomsphärische Luft bekannt. Der Filter ist formstabil und kann entsprechend den Einsatzbedingungen mit einem darauf abgestimmten Öffnungsquerschnitt seiner filtrierenden Wände eine äußere, besonders angepaßte Filterform bzw. Raumform aufweisen.From the German published application, DE-OS 28 07 159, is a sintered plastic filter for spherical  Air known. The filter is dimensionally stable and can be used accordingly the operating conditions with a matching cross-section its filtering walls have an outer, special have adapted filter shape or spatial shape.

Aus der britischen Patentschrift, GB-PS 7 46 380, ist ebenfalls ein formstabiler, elastischer und poröser Filter aus Kunststoff für atomsphärische Luft bekannt. Der Kunststoff besitzt eine gummiähnliche Eigenschaft, und es ist der Filter selbst schlauchförmig ausgebildet.From the British patent specification, GB-PS 7 46 380, is also a dimensionally stable, elastic and porous filter made of plastic known for atmospheric air. The plastic has one rubber-like property, and it's the filter itself tubular educated.

Die beiden bekannten Filter sind so ausgeführt, daß sie, bedingt durch ihre Formgebung im Gegenstrom-Verfahren gereinigt werden können. Mit zunehmender Nutzungsdauer nimmt jedoch der Filterwiderstand zu. Ursache ist, daß ein Teil des zu filternden Mediums, z. B. der Stäube, beim Reinigungsvorgang, z. B. Ausblasen, im "Windschatten" der Filterwände haften bleibt, bzw. sich im Filtermaterial stark verspreizt.The two known filters are designed so that cleaned due to their shape in the countercurrent process can be. However, as usage increases the filter resistance too. The cause is that part of the too filtering medium, e.g. B. the dust during the cleaning process, e.g. B. Blow out, stick in the "slipstream" of the filter walls remains, or spreads widely in the filter material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen formstabilen Filter zu schaffen, der sowohl einfach hergestellt und für verschiedene Anwendungsfälle adaptiert, als auch ohne großen Aufwand gereinigt werden kann, sowie nach erfolgter Reinigung wieder seine volle Filterwirkung aufweist.The invention has for its object a dimensionally stable To create filters that are both simple and made for various use cases adapted, as well as without large Effort can be cleaned, as well as after cleaning again has its full filter effect.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Filter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die an der Oberfläche des Filters vorhandenen, großen Poren mit einem Pulver definierter Korngröße ausgefüllt werden und diese dabei durchlässige Bereiche mit je nach Kornverteilung des Pulvers verschieden großer, aber dennoch definierbarer Porenweite bilden, und daß diese mit dem Pulver gebildeten, definierten Porenweiten auf den angeströmten Außenseiten des Filters angeordnet sind. Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.According to the invention, this object is achieved with a filter type mentioned solved in that the surface existing large pores of the filter with a powder defined grain size are filled and this permeable Areas with different grain distribution of the powder form a large but definable pore size, and that these defined pore sizes formed with the powder are arranged on the flow outside of the filter.  Further, advantageous developments of the invention can are taken from the subclaims.

Durch diese Maßnahmen wird nicht nur die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft gelöst, sondern es werden weitere Vorteile erzielt. Hierbei ist wesentlich für die Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik, daß die Möglichkeit der Verkleinerung der Poren des Formkörpers geschaffen wird. In einfacher Weise kann diese Verkleinerung durch eine Reihe korrespondierender Maßnahmen erfolgen.These measures not only base the invention lying task advantageously solved, but it will achieved further advantages. This is essential for that Invention compared to the known prior art that the possibility of reducing the size of the pores of the shaped body is created. In a simple way, this downsizing through a series of corresponding measures.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein weiterer Vorteil darin erzielt, daß die geringe Porenweite an der Oberfläche des gesinterten Formkörpers selbst sehr feinen Partikeln, z. B. Staubpartikeln, den Eintritt in den Filter verwehrt. Daduch erfolgt die Filtration, im Gegensatz zu den bekannten Filterfilzen und Filterfliesen, an der Oberfläche des Filters und folgt damit dem Prinzip der Oberflächenfiltration. Dies hat den weiteren Vorteil, daß sowohl trockene als auch feuchte bzw. ölige Staubpartikel an der Filteroberfläche abgeschieden werden. Von dieser Oberfläche lassen sich diese Partikel durch Abblasen im Gegenstromverfahren oder oberflächiges Abwischen bzw. Abrütteln vollständig entfernen. Das Abreinigen im Gegenstromverfahren wird begünstigt durch ein gewisses Aufblähen des Formkörpers durch den Gegenstrom. Die Filteroberfläche wird elastisch gestreckt bzw. vergrößert. Dadurch kann der Gegenstrom die Feststoffteilchen, insbesondere die in Poren der Oberfläche eingenisteten Teilchen, ohne weiters ablösen. Die Rißbildung am Formkörper und an der Schicht ist aufgrund der hochelastischen Werkstoffe und ihrer Verbindung sicher vermieden.Through these measures according to the invention, another Advantage achieved in that the small pore size on the Surface of the sintered molded body itself is very fine Particles, e.g. B. dust particles, entering the filter denied. Filtration takes place, in contrast to the well-known filter felts and filter tiles, on the surface of the filter and thus follows the principle of surface filtration. This has the further advantage that both dry as well as moist or oily dust particles on the filter surface be deposited. Leave from this surface these particles by blowing in a countercurrent process or completely wipe or shake off the surface. Cleaning in the countercurrent process is favored by a certain swelling of the molded body by the counterflow. The filter surface is stretched elastically or enlarged. This allows the counterflow to separate the solid particles, especially the particles nested in the surface pores, without further ado. The cracking on the molded body and on the layer is due to the highly elastic materials and their connection safely avoided.

Der Filter ist aufgrund der sehr niedrigen Versprödungstemperatur der die Oberfläche bildenden Körner als auch des Formkörpers in einem Temperaturbereich von ca. -70°C bis +85°C einsatzfähig. Dadurch ist der Filter allgemein in der Filtrationstechnik für Luft und Flüssigkeiten, wie Bergwerkstechnik, Klimaanlagen, Verbrennungsmotoren, Öl- und Wasserfilter u. a. Gebiete, anwendbar.The filter is due to the very low embrittlement temperature of the grains forming the surface and of the shaped body  in a temperature range from approx. -70 ° C to + 85 ° C operational. As a result, the filter is generally used in filtration technology for air and liquids, such as mine technology, Air conditioning, internal combustion engines, oil and water filters and. a. Areas applicable.

Die gegensätzlichen, mechanischen Beanspruchungen durch Walkarbeit des Formkörpers während der Arbeits- bzw. Filtrierphase und der Reinigungsphase führen zu keiner Materialermüdung bei Polyäthylen als Werkstoff für den Formkörper und bei Polytetrafluoräthylen als Füllwerkstoff. Das Gleiche gilt auch für andere, geeignete Materialien als Füllmittel, so z. B. Glaskugeln und ähnlichen. Die vorgenannten Werkstoffe quellen bei einwirkenden Flüssigkeiten, wie Wasser, aufgrund ihrer Nichtbenetzbarkeit nicht auf. Polytetrafluoräthylen (PTFE) weist bezüglich Feststoffteilchen überhaupt keine Adhäsion auf, was die vollständige Reinigung des Filters unterstützt.The opposing, mechanical stresses caused by flexing of the shaped body during the working or filtering phase and the cleaning phase do not lead to material fatigue in polyethylene as a material for the molded body and in Polytetrafluoroethylene as filling material. The same goes for also for other suitable materials as fillers, so e.g. B. glass balls and the like. The aforementioned materials swell when exposed to liquids such as water their non-wettability. Polytetrafluoroethylene (PTFE) has none at all regarding solid particles Adhesion to what the complete cleaning of the filter supported.

Der hochmolekulare Anteil ist maßgebend für Rißfreiheit und Stabilität. Der niedermolekulare Anteil garantiert die elastische, aber formstabile Verbindung der Körner untereinander.The high molecular weight is decisive for freedom from cracks and Stability. The low molecular weight portion guarantees the elastic, but dimensionally stable connection of the grains with each other.

Eine relativ hohe Strömungsunter- bzw. Überdruckbeanspruchung bei großen, etwa gleichbleibenden, inneren Strömungsquerschnitten für die gefilterten Medien ist durch die Unterteilung des Filters in verformbare und abstützende Abschnitte gewährtleistet.A relatively high flow underpressure or overpressure with large, approximately constant, internal flow cross sections for the filtered media is by subdivision of the filter into deformable and supporting sections granted.

Ein hoher Filterwirkungsgrad und eine verhältnismäßig große Filterfläche bei kleinem Filtergewicht liegt durch das balgförmige Filterelement vor. Die Balgform bleibt bei allen Beanspruchungsarten stabil, so daß jeder Wandabschnitt am Filtervorgang teilnimmt. Die schadstoffseitigen Filterflächen legen sich auch bei hohem Unterdruck nicht aneinander.A high filter efficiency and a relatively large one Filter area with a small filter weight is due to the bellows-shaped  Filter element in front. The bellows shape remains with everyone Types of stress stable, so that each wall section on Participates in the filtering process. The filter surfaces on the pollutant side do not come into contact with each other even with high negative pressure.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt:Embodiments of the invention are in the drawing shown schematically. It shows:

Fig. 1 einen Filter, Fig. 1 a filter,

Fig. 2 einen Querschnitt II-II durch den Filter nach Fig. 1, Fig. 2 shows a cross section II-II through the filter according to Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt III des Filters nach Fig. 2, Fig. 3 shows a detail III of the filter of Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV nach Fig. 3, Fig. 4 shows a section IV-IV according to Fig. 3,

Fig. 5 einen gegenüber Fig. 3 abgewandelten Ausschnitt III 1 des Filters nach Fig. 2. Fig. 5 shows a comparison with FIG. 3 modified detail III of the filter 1 of FIG. 2.

Fig. 6, 7 stark vergrößert gezeichnete Details entsprechend der Einzelheit III nach Fig. 2, Fig. 6, 7 drawn greatly enlarged details according to the detail III of Fig. 2,

Fig. 8 eine Anwendungsvariante des Filters als Filter für Kraftfahrzeuge, wobei der Filter in einem Filtertopf eingelegt ist, und der Topf im Querschnitt dargestellt ist, Fig. 8 shows a variant application of the filter as a filter for motor vehicles, wherein the filter is inserted in a filter pot, and the pot is shown in cross-section,

Fig. 9 den Filtertopf nach Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie II-II, Fig. 9 shows the filter plug of FIG. 1 along the line II-II,

Fig. 10 einen weiteren Filtertopf, Fig. 10 is a further filter container,

Fig. 11 den Filtertopf nach Fig. 10 entsprechend der Schnittlinie IV-IV, und Fig. 11 shows the filter bowl of FIG. 10 along the section line IV-IV, and

Fig. 12 einen Filtertopf im Teilschnitt mit einem darin eingelegten Filter. Fig. 12 shows a filter bowl in partial section with a filter inserted therein.

Der Filter 20 gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Sockel 21 mit Befestigungsbohrungen 22 und einem balgförmigen Abschnitt 23.The filter 20 according to the invention essentially consists of a base 21 with fastening bores 22 and a bellows-shaped section 23 .

Der Abschnitt 23 weist nach den Fig. 1 und 2 Rippen 24, Außenflächen 25-27, Wände 28, 29 einen Boden 30, elastische und abstützende bzw. starre Abschnitte 8, 9 Stege 10 und einen tannenbaumförmigen inneren Fließquerschnitt 15, bestehend aus einzelnen Kanälen 16, 27 auf. Die Kanäle 16, 17 münden in sockelseitige Hauptkanäle 18.According to FIGS. 1 and 2, the section 23 has ribs 24 , outer surfaces 25-27 , walls 28, 29 a base 30 , elastic and supporting or rigid sections 8, 9 webs 10 and a fir tree-shaped inner flow cross section 15 , consisting of individual channels 16, 27 on. The channels 16, 17 open into main channels 18 on the base .

Die Wände 28, 29 und die Rippen 24 weisen etwa gleich dicke Querschnitte 12 auf.The walls 28, 29 and the ribs 24 have cross sections 12 of approximately the same thickness.

Nach Fig. 3 sind Körner 1 aus Polyäthylen, z. B. durch Sintern, in den Bereichen 2 zu einem formstabilen Körper 3 miteinander verbunden.According to FIG. 3 grains 1 are made of polyethylene, for example. B. connected by sintering in the areas 2 to a dimensionally stable body 3 .

Nach Fig. 4 sind die Bereiche 2 in der anderen Ansicht gemäß der Schnittführung IV-IV nach Fig. 3 ersichtlich. Somit liegt eine elastische Filterstruktur vor, die gegenüber mechanischen Beanspruchungen, wie Vibration, Rütteln, Beanspruchungen auf Druck, Scherung stabil ist.According to FIG. 4, the areas 2 can be seen in the other view according to the section IV-IV according to FIG. 3. Thus, there is an elastic filter structure that is stable against mechanical stresses such as vibration, shaking, stresses, shear stresses.

Nach Fig. 5 sind Körner 1, 4 aus hochmolekularem und niedermolekularem Poyläthylen mit unterschiedlicher Korngröße, z. B. durch Sintern, entsprechend der Bereiche 2 miteinander verbunden. According to FIG. 5 are grains 1, 4 made of high molecular and low molecular Poyläthylen, z with different grain size. B. connected by sintering, corresponding to the areas 2 .

Eine Füllmenge 5 (Fig. 6) aus z. B. Polytetrafluoräthylen (PTFE) bedeckt die Oberflächenporen des gesinterten Formkörpers des Filters und somit auch der außenliegenden Körner 1, 4. Die Füllmenge kann sich dabei gegenüber von der Filteraußenfläche 6 bis über die Hälfte der Körneroberfläche hinaus, gemäß dem Abstand 35 nach Fig. 7 erstrecken.A filling quantity 5 ( Fig. 6) from z. B. polytetrafluoroethylene (PTFE) covers the surface pores of the sintered shaped body of the filter and thus also of the outer grains 1, 4 . The filling quantity can extend from the filter outer surface 6 to more than half of the grain surface, according to the distance 35 according to FIG. 7.

Die Füllung 5 ist mit den Körnern 4 untrennbar verbunden. Geeignete Verbindungen sind durch handelsübliche Kleber und/ oder durch eine partielle Wärmebehandlung herstellbar.The filling 5 is inseparably connected to the grains 4 . Suitable connections can be made by commercially available adhesives and / or by partial heat treatment.

Nach Fig. 7 sind die Poren 6 mit einer Weite von 30-50 µm oder von 150-500 µm, je nach Anwendungsfall, des gesinterten Polyäthylen (Körner 1, 4) durch das Polytetrafluoräthylen (Füllung 5) etwa um den Faktor 10 auf ca. 8-10 µm große Poren 7 verkleinert.According to Fig. 7, the pores 6 with a width of 30-50 microns or 150-500 microns, depending on the application, the sintered polyethylene (grains 1, 4 ) by the polytetrafluoroethylene (filling 5 ) by a factor of 10 to approx 8-10 µm sized pores 7 reduced.

Neben der rechteckigen Form des filternden Abschnittes 23 kann dieser auch gebogen oder eckig ausgebildet sein. Damit ist das Filterelement in einfacher Weise an vorgegebene Raumverhältnisse anzupassen.In addition to the rectangular shape of the filtering section 23 , it can also be curved or angular. The filter element can thus be easily adapted to predetermined spatial conditions.

Das Filterelement ist nicht nur in den gängigen Temperaturbereichen einsetzbar, sondern auch für wasser-, säure- und laugenhaltige, auch ölige Luftströmungen geeignet und kann auch zum Trennen von Feststoffen aus Flüssigkeiten eingesetzt werden.The filter element is not only in the common temperature ranges applicable, but also for water, acid and alkaline, also oily air currents are suitable and can also used to separate solids from liquids will.

Die Herstellung des Filters 20 wird in der Weise vorgenommen, daß zuerst ein Formkörper hergestellt wird, dessen Porenweite infolge groben Materials relativ groß ausgelegt ist. Die große Porenweite hat den Vorteil, daß der Öffnungsquerschnitt zwischen den z. B. gesinterten Partikeln groß ist, die einzelnen Partikel aber infolge ihrer Sinterung eine ausreichende Stabilität dem Formkörper, insb. gegen mechanische Beanspruchungen, verleihen. Der auf diese Weise hergestellte, formstabile Formkörper mit noch großen Öffnungsquerschnitten für den Ein- oder Austritt des zu filternden Mediums wird einer Nachbehandlung unterzogen in der Weise, daß die offenen Bereiche an seiner Oberfläche mit einer geringere Öffnungsquerschnitte zurücklassenden Füllmasse aufgefüllt werden. Eine solche Möglichkeit zum Verringern der Öffnungsquerschnitte wird:The filter 20 is produced in such a way that a shaped body is first produced, the pore size of which is relatively large due to the coarse material. The large pore size has the advantage that the opening cross-section between the z. B. sintered particles is large, but the individual particles due to their sintering give the molded body sufficient stability, especially against mechanical stress. The dimensionally stable molded body produced in this way, with still large opening cross sections for the entry or exit of the medium to be filtered, is subjected to an aftertreatment in such a way that the open areas on its surface are filled with filler material that leaves smaller opening cross sections. One such way to reduce the opening cross-sections is:

a) durch die Verwendung von Pulvern definierter Kornverteilung aus verschiedenen Stoffen und Stoffeigenschaften als homogene Pulver oder Pulvergemische ermöglicht. Mit solchen Pulvern können die Größen der Porenoberflächen dem anfallenden, zu filternden Medium, z. B. einem Staub, angepaßt werden. In gleicher Weise kann durch die Wahl des Filtermaterials das Haftvermögen und das chemische Verhalten des zu filternden Mediums, z. B. des Staubes, berücksichtigt werden. Beispielsweise werden die Poren an der Oberfläche des gesinterten Formkörpers des Filters mit Porenradien zwischen 150 und 500 µm mit Glaskugeln des korngroßen Bereiches von 0 bis 30 µm gefüllt. Der entstehende, mittlere Porenradius liegt bei etwa 8-10 µm.a) through the use of powders with a defined particle size distribution from different fabrics and fabric properties as homogeneous powder or powder mixtures. With Such powders can change the sizes of the pore surfaces the resulting medium to be filtered, e.g. B. a dust, be adjusted. In the same way, by choosing the adherence and the chemical of the filter material Behavior of the medium to be filtered, e.g. B. the dust, be taken into account. For example, the pores on the surface of the sintered shaped body of the filter with pore radii between 150 and 500 µm with glass balls the grain size range from 0 to 30 µm. The The resulting pore radius is around 8-10 µm.

b) Durch diese Konzeption des Filters ist es ferner möglich, das Füllmaterial als wäßrige Suspension von Füllmaterial und Haftvermittler in bestimmter stoffabhängiger Konzentration, z. B. mittels einer Spritzpistole, aufzubringen und die Verteilung des Feststoffanteils auf den gesinterten Formkörper des Filters durch Bürsten vorzunehmen. Dies kann dabei so geschehen, daß die Oberflächenporen gleichmäßig ausgefüllt werden. b) This conception of the filter also makes it possible to the filling material as an aqueous suspension of filling material and adhesion promoters in a certain substance-dependent concentration, e.g. B. by means of a spray gun and the distribution of the solid content on the sintered Make the filter body by brushing. This can be done so that the surface pores are even fill out.  

c) Ferner bieten diese erfindungsgemäßen Maßnahmen den Vorteil, bestimmte, auf das Füllmaterial abgestimmte Rezepturen der Suspension anzuwenden. Diese Rezepturen ermöglichen ein Anhaften des Füllmaterials auf dem porösen, tragenden Formkörper sowie untereinander, ohne dabei die Porösität durch das Auffüllen der Zwischenräume zwischen den Poren mit Haftvermittlern zu vermindern.c) Furthermore, these measures according to the invention offer the advantage certain recipes tailored to the filling material to apply the suspension. Enable these recipes adherence of the filling material on the porous, load-bearing shaped body and with each other, without losing the Porosity by filling the gaps between to reduce the pores with adhesion promoters.

Eine der möglichen Definition, z. B. gemäß a), der Kornverteilung und somit der verwendeten Suspension besteht aus:
14 Volumenanteilen Wasser
12 Volumenanteilen Glaskugeln
 1 Volumenanteil HaftvermittlerOne of the possible definition, e.g. B. according to a), the grain distribution and thus the suspension used consists of:
14 parts by volume of water
12 parts by volume of glass balls
1 part by volume of adhesion promoter

Eine der möglichen Anwendungen eines nach diesen Kriterien hergestellten Filters 20 ist der Einsatzbereich von Filtern bei Kraftfahrzeugen und hier vorwiegend bei solchen, die starken Staubbelastungen ausgesetzt werden.One of the possible applications of a filter 20 produced according to these criteria is the area of use of filters in motor vehicles and here primarily in those which are exposed to heavy dust loads.

Die Fig. 8-12 zeigen einen solchen Filter 20 für dessen Anwendung als Filterkörper für Kraftfahrzeuge, Aggregatsmotoren u. a. FIGS. 8-12 show such a filter 20 for its use as a filter body for motor vehicles, generator motors, etc.

Der Filter 101 selbst ist, wie auch bei der erstgenannten Ausführung nach den Fig. 1-7 als Hohlkörper ausgebildet und gegen eine dichtende Zwischenwand 102 verschraubt. Der Filter 101 selbst ist, bis auf dessen absaugseitigen Öffnungen 106 allseitig geschlossen. Die Zwischenwand 102 weist entsprechend den Öffnungen 106 Löcher 107 auf.As in the first-mentioned embodiment according to FIGS. 1-7, the filter 101 itself is designed as a hollow body and screwed against a sealing intermediate wall 102 . The filter 101 itself is closed on all sides except for its suction-side openings 106 . The intermediate wall 102 has holes 107 corresponding to the openings 106 .

Ein Überdruckspeicher 1010 mit einem Ventilrohr 1011, und ein Membranventil 1012 mit Bohrungen 1043 und Magnetventil 1044 für die Gegenluftströmung 1013 ist in dem Gehäuse 103 angeordnet. In den Druckspeicher 1010 mündet eine Druckleitung 1014 einer externen, nicht gezeichneten Druckluftquelle.An overpressure accumulator 1010 with a valve tube 1011 , and a diaphragm valve 1012 with bores 1043 and solenoid valve 1044 for the counter air flow 1013 is arranged in the housing 103 . A pressure line 1014 of an external, not shown compressed air source opens into the pressure accumulator 1010 .

Das Membranventeil 1012 besteht aus einem Deckel 1015 mit Öffnung 1026, einer elastischen Membrane 1027 mit daran angeordneter Ventilplatte 1028 und einer die Membrane 1027 vorspannenden Feder 1029.The diaphragm valve part 1012 consists of a cover 1015 with an opening 1026 , an elastic diaphragm 1027 with a valve plate 1028 arranged thereon and a spring 1029 which prestresses the diaphragm 1027 .

An dem Druckspeicher 1010 sind Strömungsleitbleche 1018 mit Bohrungen 1019 angeordnet.Flow guide plates 1018 with bores 1019 are arranged on the pressure accumulator 1010 .

Das obere Gehäuse 103 weist einen Absaugstutzen 1020 für die gereinigte Luft (Pfeil 1021) auf.The upper housing 103 has a suction nozzle 1020 for the cleaned air (arrow 1021 ).

Am unteren Gehäuse 104 ist bodenseitig ein relativ grobmaschiges Sieb 1022 vorgesehen.A relatively coarse-meshed sieve 1022 is provided on the bottom of the lower housing 104 .

Die Funktionsweise des Filters besteht darin, daß über die bodenseitige Öffnung (Sieb 1022) des Filtertopfes 105 Luft angesaugt wird. Der dazu notwendige Unterdruck liegt an dem absaugseitigen Rohrstutzen 1020 an. Feststoffteilchen werden an der Oberfläche der Filterelemente 101 abgelagert. Die gefilterte Luft strömt über das Innere der Filterelemente, die Öffnungen 106 und die Löcher 107 zum Absaugstutzen 1020.The function of the filter is that 105 air is sucked in through the bottom opening (sieve 1022 ) of the filter bowl. The vacuum required for this is applied to the pipe socket 1020 on the suction side. Solid particles are deposited on the surface of the filter elements 101 . The filtered air flows over the interior of the filter elements, the openings 106 and the holes 107 to the suction nozzle 1020 .

Der atmosphärische Überdruck im Druckspeicher 1010 und im Membranventil 1012 wird zwischen zwei Reinigungsintervallen nach und nach aufgebaut. Ein Reinigungsintervall wird über das Magnetventil 1044 ausgelöst, in dem das Magnetventil 1012 über die Öffnung 1026 entlüftet. Der Überdruck im Druckspeicher hebt die Ventilplatte 1028 schlagartig von dem Ventilrohr 1011 ab. The atmospheric pressure in the pressure accumulator 1010 and in the membrane valve 1012 is gradually built up between two cleaning intervals. A cleaning interval is triggered via the solenoid valve 1044 , in which the solenoid valve 1012 vents through the opening 1026 . The excess pressure in the pressure accumulator abruptly lifts the valve plate 1028 off the valve tube 1011 .

Es erfolgt über das Ventilrohr 1011 ein Druckstoß (Pfeil 1013), der über die Bohrungen 1019 direkt auf die Filterelemente 101 einwirkt. Die an der Oberfläche abgelagerten Feststoffteilchen werden mittels der die Poren der Filterelemente durchströmenden Luft von der Oberfläche abgeblasen und fallen durch das Sieb 1022 des Filtertopfes 105 ab. Das Auslösekriterium für die Abreinigung ist ein am Rohrstutzen 1020 abzunehmender Unterdruck bestimmter Größe.There is a pressure surge (arrow 1013 ) via the valve tube 1011 , which acts directly on the filter elements 101 via the bores 1019 . The solid particles deposited on the surface are blown off the surface by means of the air flowing through the pores of the filter elements and fall through the sieve 1022 of the filter bowl 105 . The triggering criterion for the cleaning is a vacuum of a certain size to be taken from the pipe socket 1020 .

Zweckmäßig ist hierbei den Luftstrom am Absaugstutzen 1020 durch an sich bekannte Maßnahmen zu unterbrechen.In this case, it is expedient to interrupt the air flow at the suction nozzle 1020 by measures known per se.

Nach den Fig. 10 und 11 weist ein Filtertopf 1030 einen mit dem Filtertopf 105 nach Fig. 8 weitgehend ähnlichen Aufbau auf.According to FIGS. 10 and 11 includes a filter plug 1030 to a large extent similar to the filter plug 105 of FIG. 8 structure.

Ein Ventilrohr 1031 ist durch eine quer verschiebbare Ventilplatte 1032 verschlossen. An der Ventilplatte 1032 liegt eine vorgespannte Druckfeder 1033 an. Die Druckfeder 1033 ist durch einen Riegel 1034 eines Magnetventils 1035 in vorgespanntem Zustand gehalten. Die Ventilplatte 1032 trennt das Ventilrohr 1031 von einem Überdruckrohr 1036 eines nicht gezeichneten, externen Druckspeichers oder eines strichpunktiert gezeichneten Strömungstrichers 1037. Das Ventilrohr 1031 ist dem dachförmig angeordneten Leitblechen 1038 verbunden.A valve tube 1031 is closed by a valve plate 1032 which can be moved transversely. A prestressed compression spring 1033 bears against the valve plate 1032 . The compression spring 1033 is held in a pretensioned state by a bolt 1034 of a solenoid valve 1035 . The valve plate 1032 separates the valve tube 1031 by a pressure pipe in 1036 of a non-illustrated external pressure reservoir or a dot-dashed flow prostitute 1037th The valve tube 1031 is connected to the baffle plate 1038 arranged in a roof shape.

Eine für die Ventilplatte 1032 vorgesehene Rückstellfeder ist durch ein doppelt wirkendes Magnetventil 1040 mit einer Auslöseklinke 1041 und einer Rückholklinke 1042 fixiert.A return spring provided for the valve plate 1032 is fixed by a double-acting solenoid valve 1040 with a release pawl 1041 and a return pawl 1042 .

Zur Funktionsweise: Ist ein Reinigungsintervall erforderlich, so entriegelt das Magnetventil 1035 die Druckfeder 1033 und das Magnetventil 1040 entriegelt die Klinke 1041. Die Druckfeder 1033 verschiebt die Ventilplatte 1032 schlagartig in den Raum und hält sie dort fest. Dadurch ist das Ventilrohr 1031 mit dem Überdruckrohr 1036 verbunden, so daß der anstehende Überdruck eines Druckspeichers oder der Luftstaubdruck eines fahrenden Fahrzeuges über das Ventilrohr 1031 auf die Filterelemente 101 einwirkt und die Feststoffteilchen von den Oberflächen der Filterelemente 101 ablöst und aus dem Filtertopf 105 austrägt.How it works: If a cleaning interval is required, the solenoid valve 1035 unlocks the compression spring 1033 and the solenoid valve 1040 unlocks the pawl 1041 . The compression spring 1033 suddenly moves the valve plate 1032 into the room and holds it there. As a result, the valve pipe 1031 is connected to the pressure pipe 1036 , so that the pressure present in a pressure accumulator or the air dust pressure of a moving vehicle acts on the filter elements 101 via the valve pipe 1031 and detaches the solid particles from the surfaces of the filter elements 101 and discharges them from the filter bowl 105 .

Der Filter 101 besteht wie auch der Filter 20 aus einem Polymer, wie z. B. Polyäthylen und ist an seiner Oberfläche mit einer Füllmasse 24 aus Polytetrafluoräthylen, Glas oder anderen versehen.The filter 101 , like the filter 20, consists of a polymer, such as, for. B. polyethylene and is provided on its surface with a filler 24 made of polytetrafluoroethylene, glass or other.

Nach Fig. 12 ist in einem zweiteiligen, verschraubten Filtertopf 1050 ein Filterelement 1051 mit einer Struktur, ähnlich wie zu Fig. 2 beschrieben, auf einem Absaugstutzen 1052 aufgesteckt oder auch formschlüssig arretiert.Of FIG. 12 in a two-part, screwed filter plug 1050, a filter element 1051 having a structure similar to Fig. 2 is described, attached to an exhaust pipe 1052 or locked form-fit.

Über einen Ansaugstutzen 1065 wird die verunreinigte Luft (Pfeil 1054) dem Filterelement 1051 zugeführt. Das Filterelement 1051 arbeitet mit seiner gesamten Oberfläche, wie Umfangsfläche 1055, Bodenfläche 1056 und Kopffläche 1057. Die genannten Flächen sind balgförmig ausgebildet und als Oberflächenfilter ausgebildet. Das Abreinigen erfolgt mittels eines Druckluftstoßes in Pfeilrichtung 1013.The contaminated air (arrow 1054 ) is fed to the filter element 1051 via an intake port 1065 . The filter element 1051 works with its entire surface, such as the peripheral surface 1055 , bottom surface 1056 and head surface 1057 . The surfaces mentioned are bellows-shaped and designed as surface filters. The cleaning takes place by means of a blast of compressed air in the direction of arrow 1013 .

Für das Abreinigen kann ein besonderer Staubauffangbehälter vorgesehen sein, um die abgeblasenen Partikel, die von der Oberfläche des Filters abfallen, aufzufangen.A special dust collector can be used for cleaning be provided to the blown off particles by the Surface of the filter fall off to catch.

Claims (18)

1. Filter zum Abscheiden von Feststoffteilchen aus gasförmigen oder flüssigen Medien, insbesondere Staubpartikeln aus atmosphärischer Luft u. a., mittels eines durchlässigen, formstabilen, porösen, schaumförmigen Formkörpers aus Kunststoff, Metall oder Glas, wobei der Formkörper durch Verbindung verwendbarer Pulverpartikel vorgenannter Werkstoffe hergestellt und der Verbindungsvorgang in Formen, die die gewünschte Raumstruktur des Filters aufweisen, vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Oberfläche des Filters (20; 101) vorhandenen großen Poren (6) mit einem Füllmaterial (Pulver) definierter Korngröße ausgefüllt werden und dabei je nach Kornverteilung des Füllmaterials luftdurchlässige Bereiche 2 verschieden großer, aber definierbarer Porenweite entstehen. 1. Filters for separating solid particles from gaseous or liquid media, in particular dust particles from atmospheric air, inter alia, by means of a permeable, dimensionally stable, porous, foam-shaped molded body made of plastic, metal or glass, the molded body being produced by connecting usable powder particles of the aforementioned materials and the connecting process in forms which have the desired spatial structure of the filter, characterized in that the large pores ( 6 ) present on the surface of the filter ( 20; 101 ) are filled with a filling material (powder) of a defined grain size and, depending on the grain distribution of the filling material air-permeable areas 2 of different sizes, but definable pore size arise. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial (5) elastisch ist, eine sehr glatte, gleitfähige und nicht benetzbare Oberfläche (25-27) aufweist und mit dem Formkörper (3) durch Kleben oder Sintern so fest verbunden ist, daß durch reversible Formänderungen des Formkörpers die feste Haftung des Füllmaterials am Formkörper und ihrer Konsistenz nicht beeinträchtigt wird.2. Filter according to claim 1, characterized in that the filling material ( 5 ) is elastic, has a very smooth, lubricious and non-wettable surface ( 25-27 ) and is so firmly connected to the molded body ( 3 ) by gluing or sintering, that the firm adhesion of the filling material to the molded body and its consistency is not impaired by reversible changes in shape of the molded body. 3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial (5) aus einem polymeren Fluorid, einem Plast, keramischen Stoff oder Glas definierter Kornverteilung besteht.3. Filter according to claim 1, characterized in that the filling material ( 5 ) consists of a polymeric fluoride, a plastic, ceramic material or glass of defined grain size distribution. 4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial (5) aus Polytetrafluoräthylen besteht.4. Filter according to claim 1, characterized in that the filling material ( 5 ) consists of polytetrafluoroethylene. 5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (3) aus körnigem Polyäthylen mit einem Anteil von 20-50 Gewichts-% niedermolekularen und einem Anteil von 50-80 Gewichts-% hochmolekularen Polyäthylen besteht.5. Filter according to claim 1, characterized in that the shaped body ( 3 ) consists of granular polyethylene with a proportion of 20-50% by weight of low molecular weight and a proportion of 50-80% by weight of high molecular weight polyethylene. 6. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial (5; Pulver) zum Ausfüllen der Oberflächenporen (4) mit einem Haftvermittler versehen und behandelt wird und die Pulverkorngrößen definierte Kornverteilungen besitzen.6. Filter according to claim 1, characterized in that the filling material ( 5 ; powder) for filling the surface pores ( 4 ) is provided and treated with an adhesion promoter and the powder grain sizes have defined grain distributions. 7. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial (5; Pulver) zum Ausfüllen der Oberflächenporen (4) ein Gemisch aus mehreren Sorten des gleichen oder verschiedener Stoffe besteht, wie etwa Glaspartikeln und Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder Quarz und PTFE.7. Filter according to claim 1, characterized in that the filling material ( 5 ; powder) for filling the surface pores ( 4 ) consists of a mixture of several types of the same or different substances, such as glass particles and polytetrafluoroethylene (PTFE) or quartz and PTFE. 8. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (3) durch den Gegenstrom des Reinigungszyklus elastisch verformbare Abschnitte (8) und abstützende Abschnitte (9, 10) aufweist, die es dem Filter erlauben, sich etwas aufzublähen.8. Filter according to claim 1, characterized in that the filter ( 3 ) by the counterflow of the cleaning cycle elastically deformable sections ( 8 ) and supporting sections ( 9, 10 ) which allow the filter to inflate somewhat. 9. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (3) durch balgförmig ausgebildete Wände (28, 29) mit etwa gleich dicken Querschnitten (12) eine große Filterfläche und innere, rombenförmige bzw. tannenbaumförmige Fließquerschnitte (15) für die gereinigten Medien aufweist.9. Filter according to claim 1, characterized in that the shaped body ( 3 ) by bellows-shaped walls ( 28, 29 ) with approximately equal cross-sections ( 12 ), a large filter area and inner, rome-shaped or fir-tree-shaped flow cross sections ( 15 ) for the cleaned Has media. 10. Filter nach Anspruch 1, welcher zum Filter von Feststoffteilchen aus gasförmigen Medien, insbesondere Atmosphärische Luft verbrauchenden Anlagen, wie Brennkraftmaschinen, Fahrgastkabinen von Fahrzeugen, Klimaanlagen, Staubsaugern u. a., wobei wenigstens ein selbsttragendes Filterelement in einem Gehäuse mit Ein- und Austrittsöffnung für das Medium angeordnet ist, wie auch dieses Gehäuse gegebenenfalls mit einem Auffangraum für die aus dem Medium herauszufilterenden Feststoffteilchen eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das als Hohlkörper ausgebildete Filterelement (101) eine poröse Struktur aus körnigem Polyäthylen aufweist, dessen Körper partiell, insbesondere durch Sintern, miteinander verbunden sind und ein dünnes, feinporiges Füllmaterial (1024), das außenliegende Körner bis zu einer gewissen Filtertiefe (35) sowohl diese Körner, als auch die Zwischenräume, zwischen diesen überdeckt,
daß das Filterelement (101) über dessen Absaugöffnung (6) mit einer Absaugkammer (103) verbunden ist, und diese wiederum mit der Austrittsöffnung (1020) des Gehäuses (103, 104) korrespondiert,
wie auch diese Absaugkammer (103) im übrigen gegen den Gehäuseinnenraum (104), der das Filterelement (101) enthält, abgedichtet ist, und daß die Absaugkammer an einer externen Druckversorgung anschließbar ist, und
daß eine Ventilvorrichtung (1012, 1033, 1040) zur kurzzeitigen Beaufschlagung des Filterelementes (101) im Gegenstrom am Gehäuse (103, 104) vorgesehen ist.10. Filter according to claim 1, which for filtering solid particles from gaseous media, in particular atmospheric air-consuming systems, such as internal combustion engines, passenger cabins of vehicles, air conditioning systems, vacuum cleaners, etc., wherein at least one self-supporting filter element in a housing with an inlet and outlet opening for the medium is arranged, as this housing is optionally equipped with a collecting space for the solid particles to be filtered out of the medium, characterized in that
that the filter element ( 101 ), which is designed as a hollow body, has a porous structure made of granular polyethylene, the body of which is partially connected to one another, in particular by sintering, and a thin, fine-pored filler material ( 1024 ), the outer grains up to a certain filter depth ( 35 ) covering these grains, as well as the gaps between them,
that the filter element ( 101 ) is connected via its suction opening ( 6 ) to a suction chamber ( 103 ), and this in turn corresponds to the outlet opening ( 1020 ) of the housing ( 103, 104 ),
like this suction chamber ( 103 ) is sealed against the interior of the housing ( 104 ) containing the filter element ( 101 ), and that the suction chamber can be connected to an external pressure supply, and
that a valve device ( 1012, 1033, 1040 ) is provided for briefly acting on the filter element ( 101 ) in countercurrent on the housing ( 103, 104 ). 11. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (101) durch balgförmig ausgebildete Wände (1053) mit etwa gleich dicken Querschnitten (1061) eine große Filterfläche aufweist.11. Filter according to claim 10, characterized in that the filter element ( 101 ) through bellows-shaped walls ( 1053 ) with approximately equal cross-sections ( 1061 ) has a large filter area. 12. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (103, 104) ein Druckluftbehälter (1010) für extern erzeugte Druckluft angeordnet ist, und diese Druckluft zur Filterreinigung impulsartig dem Filterelement (101) zugeführt wird.12. Filter according to claim 10, characterized in that a compressed air container ( 1010 ) for externally generated compressed air is arranged on the housing ( 103, 104 ), and this compressed air for filter cleaning is supplied to the filter element ( 101 ) in pulses. 13. Filter nach den Ansprüchen 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Druckluftimpulses ein magnetgesteuertes Membranventil (1033, 1040, 1044) das Ventilrohr (1011) kurzzeitig öffnet bzw. ein weiteres Membranventil (1012) kurzzeitig entlüftet.13. Filter according to claims 10 and 12, characterized in that to generate a compressed air pulse, a solenoid-controlled diaphragm valve ( 1033, 1040, 1044 ) briefly opens the valve tube ( 1011 ) or a further diaphragm valve ( 1012 ) is vented briefly. 14. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranventil (1012) über ein weiteres Membranventil (1044) und eine Öffnung (1026) in einem Ventildeckel (1025) atmosphärisch belüftbar ist und eine elastische Membrane (1027) mit Ausgleichbohrung (1043) sowie eine schwach vorgespannte Druckfeder (1029) aufweist.14. Filter according to claim 13, characterized in that the membrane valve ( 1012 ) via a further membrane valve ( 1044 ) and an opening ( 1026 ) in a valve cover ( 1025 ) can be ventilated atmospherically and an elastic membrane ( 1027 ) with compensating bore ( 1043 ) and has a weakly preloaded compression spring ( 1029 ). 15. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil als quer verschiebbare Ventilplatte (1032) ausgebildet ist und ein Überdruckrohr (1036) eines externen Druckspeichers oder eines mit Druckluft beaufschlagten Strömungstrichters (1035) von der absaugseitigen Kammer (3) trennt.15. Filter according to claim 10, characterized in that the pressure relief valve is designed as a transversely displaceable valve plate ( 1032 ) and an overpressure pipe ( 1036 ) of an external pressure accumulator or a flow funnel ( 1035 ) pressurized with compressed air from the suction-side chamber ( 3 ). 16. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus einem formstabilen, dessen Formkörper (3) bildenden Trägermaterial grober Struktur und einem dessen Außenhaut bildenden und kleine Poren aufweisenden Füllmaterial (5) besteht, sowie das Trägermaterial aus einem Korngemisch hergestellt ist, dessen Körner (1, 4) durch Einwirkung von Wärme, Druck oder Klebung und / oder mindestens zweier derselben, miteinander verbindbar sind, und deren Verbindung bei Anwendung von Wärme- und / oder Druck im Bereich des Schmelzpunktes der Körner insoweit erfolgt, daß dabei nur oberflächlich eine punktuelle Verbindung der Körner möglich ist, derart, daß mit dem Füllmaterial, insbesondere die großen Poren (6) des Trägermaterials ausgefüllt und die Körner beider Materialien miteinander verbunden werden.16. Filter according to claim 1, characterized in that it consists of a dimensionally stable, the shaped body ( 3 ) forming the carrier material having a coarse structure and a filler material forming its outer skin and having small pores ( 5 ), and the carrier material is made of a grain mixture, the Grains ( 1, 4 ) can be connected to one another by the action of heat, pressure or adhesive and / or at least two of them, and their connection when heat and / or pressure is applied in the region of the melting point of the grains to the extent that this is only superficial a punctiform connection of the grains is possible in such a way that the filling material, in particular the large pores ( 6 ) of the carrier material, is filled and the grains of both materials are connected to one another. 17. Filter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsverhältnisse von Trägermaterial (3) und Füllmaterial (5) sich im Verhältnis von etwa 100 : 1 verhalten.17. Filter according to claim 16, characterized in that the weight ratios of carrier material ( 3 ) and filler material ( 5 ) behave in a ratio of about 100: 1. 18. Filter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial (5) aus einem Gemisch von Polytetrafluoräthylen (PTFE), Suspensionsflüssigkeit und Kleber besteht, und daß diese im Volumenverhältnis von ca. 12 : 14 : 1 liegen, wie auch die flüssige Komponente, wie Wasser, nach Auftragen des Füllmaterials auf das Trägermaterial (3) durch Verdunstung ausgeschieden wird.18. Filter according to claim 16, characterized in that the filling material ( 5 ) consists of a mixture of polytetrafluoroethylene (PTFE), suspension liquid and adhesive, and that these are in a volume ratio of about 12: 14: 1, as well as the liquid component , like water, is excreted by evaporation after application of the filler material to the carrier material ( 3 ).
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