DE10359712A1

DE10359712A1 - Stacked filter for filtering coolant comprises filter medium which can be reversibly sealed depending on pressure applied in axial direction

Info

Publication number: DE10359712A1
Application number: DE10359712A
Authority: DE
Inventors: Christian Thalmann; Wolfgang Heikamp; Joachim Stinzendörfer; Thomas Rodewaldt; Andreas Stephan
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-07-14

Abstract

A stacked filter comprises a filter medium (6) which can be reversibly sealed depending on the pressure applied in the axial direction (1). An independent claim is also included for a filtering process using the above filter.

Description

Die Erfindung betrifft einen regenerierbaren Stapelfilter mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Filtrierverfahren zur Anwendung bei einem entsprechenden Stapelfilter.The The invention relates to a regenerable staple filter having the features according to the preamble of claim 1 and a Filtrierverfahren for use with a corresponding stack filter.

Bei einer Filtrierung insbesondere von Kühlschmierstoffen oder Erodierflüssigkeiten werden Stapelfilter eingesetzt, die eine Anzahl von stapelförmig in Achsrichtung übereinander gestapelter Filterscheiben aufweisen. Das zu filtrierende Medium wird quer zur Achsrichtung des Stapelfilters in der Scheibenebene durch die Filterscheiben geleitet, wobei im zu filtrierenden Medium mitgeführte Fremdstoffe in den Filterscheiben zurückbehalten werden.at a filtration in particular of cooling lubricants or erosion liquids Stack filters are used, which are a number of stacked in Axial direction on top of each other have stacked filter discs. The medium to be filtered is transverse to the axial direction of the stack filter in the disk plane passed through the filter discs, wherein in the medium to be filtered entrained Foreign substances are retained in the filter discs.

Bei Einwegfiltern ist deren Lebensdauer durch den Verschmutzungsgrad der Filterscheiben begrenzt. Es ist der Einsatz einer unerwünscht hohen Anzahl von Einwegfiltern mit einem entsprechend hohen Abfallaufkommen erforderlich.at Disposable filters is their lifetime due to the degree of contamination the filter discs limited. It is the use of an undesirably high number of disposable filters with a correspondingly high waste volume required.

Zur Erhöhung der Produktivität sind regenerierbare Stapelfilter bekannt, bei denen in vorgegebenen Zeitintervallen eine Rückspülung mit einem Spülmedium entgegen der Filtrationsrichtung erfolgt. Entsprechende Scheibenfilter wirken zum Teil als Tiefenfilter, bei denen sich die auszufilternden Fremdstoffe über die Durchflußtiefe in der Filterscheibe festsetzen. Ein Ausspülen der Fremdstoffe über die Filtrationstiefe ist schwierig. Feinere Partikel sitzen dabei fester im Filtermedium, was deren Ausspülung zusätzlich erschwert. Die in der Praxis handhabbare Filterfeinheit ist auf eine Partikelgröße von etwa 10 Mikrometern begrenzt.to increase productivity regenerable stacking filters are known in which given in Time intervals with a backwash a flushing medium takes place opposite to the filtration direction. Corresponding disc filters act partly as a depth filter, in which the filtered out Foreign substances over the flow depth in the filter disc. Rinsing the foreign matter on the Filtration depth is difficult. Finer particles sit here firmer in the filter medium, what their rinsing additionally difficult. The filter fineness that can be handled in practice is up a particle size of about Limited to 10 microns.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen regenerierbaren Stapelfilter hinsichtlich des Spektrums der auszufilternden Partikelgröße und hinsichtlich der Rückspüleigenschaften zu verbessern.Of the Invention is based on the object, a regenerable stack filter in terms of the spectrum of the particle size to be filtered out and in terms of the backwash properties to improve.

Diese Aufgabe wird durch einen regenerierbaren Stapelfilter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is by a regenerable stacking filter with the features of claim 1.

Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Filtrierverfahren mit verbesserter Rückspülwirkung bereitzustellen.Of the The invention is further based on the object, a corresponding To provide filtration process with improved backwash effect.

Diese Aufgabe wird durch ein Filtrierverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.These The object is achieved by a filtration method having the features of the claim 13 solved.

Dazu wird ein regenerierbarer Stapelfilter mit Trägerscheiben und einem zwischen den Trägerscheiben angeordneten Filtermedium vorgeschlagen, bei dem das Filtermedium in Achsrichtung reversibel verdichtbar angeordnet ist.To is a regenerable stacking filter with carrier discs and an intermediate the carrier discs arranged filter medium proposed in which the filter medium Is arranged reversibly compressible in the axial direction.

In einem entsprechenden Verfahren wird zunächst der Filterstapel derart unter axialen Druck gesetzt, daß das Filtermedium verdichtet wird. Nachfolgend wird ein zu filtrierendes Medium quer zur Achsrichtung des unter axialem Druck stehenden und damit axial verdichteten Stapelfilters in der Scheibenebene durch die Filterscheiben geleitet. Durch die Verdichtung des Filtermediums entsteht ein Filterlabyrinth mit sehr engen Freiräumen, in denen über die Tiefe der Filterstrecke auch sehr kleine Fremdstoffe im zu filtrierenden Medium zuverlässig zurückgehalten werden.In a corresponding method, the filter stack is first such placed under axial pressure, that the Filter medium is compressed. Subsequently, a to be filtered Medium transverse to the axial direction of the under axial pressure and thus axially compressed stack filter in the disk plane through passed the filter discs. By the compression of the filter medium creates a filter labyrinth with very narrow open spaces, in those over the depth of the filter section also very small foreign matter in the filtered Medium reliable retained become.

Für den nachfolgenden Rückspülvorgang wird der axiale Druck derart reduziert, daß die Verdichtung des Filtermediums nachläßt. Anschließend wird ein Spülmedium entgegen der Filtrationsrichtung durch den entspannten Filterstapel geleitet. In Folge der Reduzierung des Druckes auf den Filterstapel und dem damit einhergehenden Nachlassen der Verdichtung des Filtermediums vergrößern sich darin die Freiräume. Das Spülmedium kann mit verringertem Druck durch den Filterstapel bzw. zwischen den Trägerscheiben durch das Filtermedium hindurch geleitet werden. Die auszuspülenden Fremdpartikel sind mit verringerter Kraft gehalten und entsprechend leicht ausspülbar.For the following Backwash process is the axial pressure is reduced so that the compression of the filter medium subsides. Subsequently, will a rinsing medium against the direction of filtration through the relaxed filter stack directed. As a result of reducing the pressure on the filter stack and the concomitant decrease in the compression of the filter medium enlarge in it the open spaces. The flushing medium can with reduced pressure through the filter stack or between the carrier discs be passed through the filter medium. The foreign particles to be rinsed out are held with reduced force and correspondingly easily rinsed.

In vorteilhafter Weiterbildung weisen die Trägerscheiben zur Bildung des Filtermediums auf ihren einander zugewandten Seiten ein Filtermaterial mit quer zur Scheibenebene stehenden Fasern auf. Das Filtermaterial ist dabei zweckmäßig ein Flockstoff. Die hochstehenden Fasern zweier aneinander angrenzender Filtermaterialien greifen dabei ineinander und bilden ein feines Filtergefüge. Durch Aufbringen des axialen Druckes steigt die Verzahnung der ineinander greifenden Fasern, wodurch eine entsprechende feine Filterwirkung erzielt ist. Beim Nachlassen des Axialdruckes stellen sich die elastisch federnden Fasern zunehmend auf, wobei ihre gegenseitige Verzahnung nachläßt. Die zwischenliegenden Freiräume werden entsprechend größer, wodurch die Rückhaltewirkung auf feine Fremdstoffe verringert und die Rückspüleigenschaften bei verringertem Strömungswiderstand verbessert werden.In Advantageous development, the carrier discs to form the Filter medium on their sides facing each other a filter material with transverse to the disk plane fibers. The filter material is appropriate one A fabric. The high fibers of two adjacent Filter materials interlock and form a fine Filter structure. By applying the axial pressure, the teeth of each other increases Crossing fibers, creating a corresponding fine filter effect achieved. When the axial pressure decreases, the elasticity is increased resilient fibers increasingly, with their mutual interlocking subsides. The intermediate open spaces become larger accordingly, thereby the retention effect reduced to fine foreign matter and the backwash properties at a reduced flow resistance be improved.

In zweckmäßiger Weiterbildung verjüngt sich der axiale Abstand zwischen zwei Trägerscheiben in Filtrationsrichtung, wobei die unbelastete Dicke des Filtermaterials in gleicher Richtung zumindest etwa konstant ist. In der Folge weisen die Trägerscheiben auf der Einströmseite einen vergleichsweise großen Abstand auf, wobei das Filtermaterial unter Einwirkung der axialen Vorspannkraft nur gering verdichtet ist. Die Verdichtung des Filtermaterials nimmt in der Filtrationsrichtung wegen des sich verringernden axialen Abstandes zwischen den beiden Trägerscheiben zu. Es erfolgt eine über die Filtrationstiefe vergleichmäßigte Filtration, wobei einströmseitig zunächst gröbere und mit zunehmender Durchströmtiefe zunehmend feine Partikel zurückgehalten werden. Neben einer Verbesserung der Filterwirkung ergeben sich auch verbesserte Rückspüleigenschaften, da die feinen Partikel innerhalb der Filterscheiben in Rückspülrichtung abnehmenden Rückhaltekräften ausgesetzt sind.In an expedient development, the axial distance between two carrier disks tapers in the filtration direction, wherein the unloaded thickness of the filter material in the same direction is at least approximately constant. As a result, the carrier disks on the inflow side a comparatively large distance, wherein the filter material is only slightly compressed under the action of the axial biasing force. The compression of the filter material increases in the Filtration direction because of the decreasing axial distance between the two carrier discs to. There is a uniform filtration depth over the filtration, wherein on the inflow side initially coarser and with increasing flow depth increasingly fine particles are retained. In addition to an improvement in the filter effect, there are also improved backwashing properties, since the fine particles within the filter disks are exposed to decreasing retention forces in the backwashing direction.

In vorteilhafter Weiterbildung sind die Trägerscheiben als Kreisscheiben ausgebildet. Es ergibt sich ein zylinderförmi ger Filterstapel, der bei guter Filterwirkung einen nur geringen Bauraum erfordert.In Advantageous development are the carrier discs as circular discs educated. The result is a zylinderförmi ger filter stack, the at Good filter effect requires only a small space.

In einer vorteilhaften Variante sind die Trägerscheiben als in Achsrichtung gegeneinander verschiebliche Einzelscheiben ausgebildet, wobei Führungsmittel zur Erzeugung der axialen Verschieblichkeit und zur Festlegung quer dazu vorgesehen sind. Die Führungsmittel umfassen dabei zweckmäßig eine Führungsnase an einer Stirnseite einer Trägerscheibe und eine Führungsnut zur Aufnahme der Führungsnase an der angrenzenden Trägerscheibe. Der die Verdichtung des Filtermediums bewirkende Anpreßdruck ist feinfühlig einstellbar. Ebenso kann die Verdichtung des Filtermediums zur Vorbereitung eines Rückspülvorganges präzise auf ein für den Rückspülvorgang geeignetes Maß herabgesetzt werden.In In an advantageous variant, the carrier disks are in the axial direction formed against each other slidable individual discs, wherein guide means for generating the axial displaceability and laying down transversely are provided for this purpose. The guiding means suitably include one guide nose on a front side of a carrier disk and a guide groove for receiving the guide nose at the adjacent carrier disc. Of the the compression of the filter medium causing contact pressure is sensitive adjustable. Likewise, the compression of the filter medium for the preparation of a backwashing precise on one for the backwashing process reduced appropriate level become.

Zwischen zwei benachbarten Trägerscheiben sind zweckmäßig Druckfederelemente angeordnet. Das Druckfederelement ist dabei zweckmäßig als Federnase ausgebildet, wobei die Trägerscheibe und die Federnase zur Verringerung des Fertigungsaufwandes vorteilhaft einteilig und insbesondere aus spritzgegossenem Kunststoff gefertigt sind. Bei der genannten Anordnung kann eine einfache Vorspanneinrichtung gewählt werden, die lediglich den gewünschten Vorspanndruck aufbringt. Eine Entspannung des Filtermediums kann ohne Einwirken der Vorspanneinrichtung selbsttätig durch die Wirkung der Druckfederelemente erfolgen. Beim Nachlassen der Vorspannkraft bildet sich unter Einwirkung der Druckfederelemente mit einfachen Mitteln ein über die Stapelhöhe gleichmäßiger, den Rück spülvorgang präzisierender Abstand zwischen den einzelnen benachbarten Filterscheiben aus.Between two adjacent carrier disks are appropriate compression spring elements arranged. The compression spring element is expedient as Spring nose formed, wherein the carrier disk and the spring nose to reduce the production costs advantageously in one piece and in particular made of injection-molded plastic. at said arrangement can be selected a simple biasing device, the only the desired Apply bias pressure. A relaxation of the filter medium can without the action of the biasing device automatically by the action of the compression spring elements respectively. When the preload decreases, it forms under the action the compression spring elements with simple means on the stack height more evenly, the Backwash more precise Distance between the individual adjacent filter discs.

In einer zweckmäßigen Variante sind die Trägerscheiben einteilig in Form eines in Achsrichtung elastischen Faltenbalges ausgebildet. Zur Herstellung ist ein nur geringer Fertigungsaufwand erforderlich. Die Rippen des Faltenbalges können dabei in Doppelfunktion sowohl Trägerscheibe als auch Druckfederelement sein. Bei den mit dem entsprechenden Filtermaterial beschichteten, die entsprechenden Filterscheiben bildenden Faltenbalgrücken ergibt sich formbedingt ohne zusätzlichen Aufwand eine mehr oder weniger stark verdichtete Anlage zweier aneinander angrenzender Filtermaterialschichten, wobei sich der gewünschte Verdichtungsgrad in einfacher Weise durch eine mehr oder weniger stark ausgeprägte Kompression des Faltenbalges einstellt.In a suitable variant are the carrier discs in one piece in the form of a resilient bellows in the axial direction educated. For the production is a low production cost required. The ribs of the bellows can be in dual function both carrier disc as well as compression spring element. At the with the corresponding Filter material coated, the corresponding filter discs forming bellows ridge results Form-related without additional Expense a more or less strongly compressed plant two together adjacent filter material layers, wherein the desired degree of compaction in a simple way by a more or less pronounced compression of the bellows.

Zur Aufbringung der auf den Filterstapel wirkenden axialen Druckkraft ist vorteilhaft eine Vorspanneinrichtung vorgesehen. Mit einer entsprechenden Vorspanneinrichtung ist die axiale Vorspannung des Filterstapels präzise dosierbar. Als guter Kompromiß zwischen Präzision der Einstellbarkeit des Kompressionsgrades und dem dafür erforderlichen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand hat sich eine Vorspanneinrichtung in Form eines Pneumatikzylinders herausgestellt.to Application of the force acting on the filter stack axial compressive force is advantageously provided a biasing device. With a corresponding Biasing means is the axial bias of the filter stack precise dosed. As a good compromise between precision the adjustability of the degree of compression and the required constructive and manufacturing effort has a biasing device exposed in the form of a pneumatic cylinder.

Alternativ oder in Kombination dazu kann auch zweckmäßig vorgesehen sein, daß der axiale Druck auf den Filterstapel durch Gewichtskraft von Bauteilen der Filteranlage und insbesondere durch die Gewichtskraft der Filterscheiben erzeugt wird. Es kann eine hinreichende axiale Druckkraft ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand erreicht werden.alternative or in combination may also be provided appropriately that the axial pressure on the filter stack by weight of components of the filter system and in particular generated by the weight of the filter discs becomes. It can provide a sufficient axial compressive force without additional constructive effort can be achieved.

In einer weiteren zweckmäßigen Variante kann unterstützend oder für sich alleine der axiale Druck auf den Filterstapel durch den anliegenden, beim Filtrieren entstehenden Druck des zu filtrierenden Mediums erzeugt werden. Es stellt sich selbsttätig ohne weiteres Zutun die gewünschte Verdichtung des Filtermediums ein. Über den Zulaufdruck kann in einfacher Weise der Kompressionsgrad eingestellt werden.In another expedient variant supportive or for only the axial pressure on the filter stack by the adjacent, the Filtration resulting pressure of the medium to be filtered produced become. It turns itself on without further action the desired Compression of the filter medium. About the inlet pressure can be in easier Way the compression level can be adjusted.

Es kann auch zweckmäßig sein, eine Vorspanneinrichtung derart auszubilden, daß neben Druckkräften auch Zugkräfte auf den Filterstapel aufgebracht werden können. Dies erlaubt die Ausbildung von Filterstapeln ohne oder nur mit geringen Rückstellkräften entsprechender Federelemente, wobei die Zugkraft der Vorspanneinrichtung auf die Rückstellkraft gering dimensionierter Druckfederelemente oder auf die Rückstellkraft des elastischen Filtermaterials unterstützend wirken kann.It may also be appropriate a biasing device in such a way that in addition to compressive forces also tensile forces can be applied to the filter stack. This allows the training of filter stacks with no or only low restoring forces corresponding spring elements, wherein the tensile force of the biasing device to the restoring force small dimensioned Compression spring elements or on the restoring force of the elastic Supporting filter material can work.

Die aufzubringende Zugkraft kann so gewählt werden, daß die Reduzierung des axialen Druckes in einem derartigen Maße erfolgt, daß ein axialer Zug mit einer aktiven, dehnenden Entspannung des Filterstapels entsteht. Alternativ oder in Kombination dazu kann zur Entspannung des Filterstapels neben der elastischen Rückstellkraft des Filterstapels auch der beim Rückspülen entstehende, auf der Reinseite am Filterstapel anliegende Rückspüldruck eingesetzt werden. Ein stärker zugesetzter Filter erzeugt einen höheren Rückspüldruck und damit eine stärkere Entspannung des Filterstapels. Damit einhergehend können festsitzende Partikel leichter ausgespült werden. Es stellt sich selbsttätig in erwünschter Weise eine vom Verschmutzungsgrad abhängige Entspannung des Filterstapels ein.The applied tensile force can be chosen so that the reduction of the axial pressure takes place to such an extent that an axial train with an active, expanding relaxation of the filter stack is formed. Alternatively or in combination, in addition to the elastic restoring force of the filter stack, the backflushing pressure produced during backwashing and applied to the clean side of the filter stack can be used to relax the filter stack. A stronger filter creates a higher backwash pressure and thus a greater relaxation of the filter stack. Along with this, stuck particles can be flushed out more easily. It sets itself automatically in the desired manner a pollution degree dependent relaxation of the filter stack.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:embodiments The invention are described in more detail below with reference to the drawing. Show it:

1 in einer schematischen Längsschnittdarstellung einen in Achsrichtung unter Druck gesetzten Filterstapel im Filtrierbetrieb, 1 in a schematic longitudinal sectional view of a set in the axial direction under pressure filter stack in Filtrierbetrieb,

2 in einer schematischen Ausschnittsvergrößerung das unter Druck ineinander verzahnte Filtermaterial nach 1, 2 in a schematic enlarged detail of the meshed under pressure filter material after 1 .

3 die Anordnung nach 1 im entspannten Zustand beim Rückspülbetrieb, 3 the arrangement after 1 in the relaxed state during backwashing operation,

4 in schematischer Darstellung das Filtermaterial nach 3 mit geringer gegenseitiger Verzahnung, 4 in a schematic representation of the filter material 3 with low mutual gearing,

5 eine Variante des Stapelfilters mit faltenbalgartig ausgeführten Trägerscheiben unter Axialdruck beim Filtrierbetrieb, 5 a variant of the stack filter with bellows-shaped carrier discs under axial pressure during filtration operation,

6 die Anordnung nach 5 unter Einwirkung einer entsprechenden Zugkraft im Rückspülbetrieb, 6 the arrangement after 5 under the action of a corresponding tensile force in the backwashing operation,

7 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Trägerscheiben nach den 1 und 3 mit Führungsmitteln und Druckfederelementen. 7 in a schematic representation of an embodiment of the carrier disks according to the 1 and 3 with guide means and compression spring elements.

1 zeigt in einer schematischen Längsschnittdarstellung einen regenerierbaren Stapelfilter, der rotationssymmetrisch zylinderförmig um eine Achsrichtung 1 aufgebaut ist. Der Stapelfilter umfaßt eine Anzahl von Filterscheiben 2, 3, die stapelförmig angeordnet und zwischen einer oberen Druckplatte 19 und einer unteren Druckplatte 20 gehalten sind. Die Filterscheiben 2, 3 weisen aneinander angrenzende Trägerscheiben 4, 5 auf, wobei zwischen zwei angrenzenden Trägerscheiben 4, 5 ein Filtermedium 6 angeordnet ist. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of a regenerable stacking filter, the rotationally symmetrical cylindrical about an axial direction 1 is constructed. The stack filter comprises a number of filter discs 2 . 3 stacked and placed between an upper pressure plate 19 and a lower pressure plate 20 are held. The filter discs 2 . 3 have adjacent carrier discs 4 . 5 on, being between two adjacent carrier discs 4 . 5 a filter medium 6 is arranged.

Die Anordnung ist in einer Stellung für den Filterbetrieb dargestellt, bei der der Filterstapel unter Einwirkung einer Vorspanneinrichtung 7 in Richtung der Pfeile 18 zusammengedrückt ist. Das Filtermedium 6 ist in Achsrichtung 1 reversibel verdichtbar ausgebildet. Die hinsichtlich ihrer aufzubringenden Druckkraft 18 veränderbar gestaltete Vorspanneinrichtung verschiebt die obere Druckplatte 19 relativ zur unteren Druckplatte 20, in dessen Folge das Filtermedium 6 verdichtet ist.The arrangement is shown in a position for the filter operation, wherein the filter stack under the action of a biasing device 7 in the direction of the arrows 18 is compressed. The filter medium 6 is in the axial direction 1 formed reversibly compressible. The applied in terms of their compressive force 18 changeable designed biasing means displaces the upper pressure plate 19 relative to the lower pressure plate 20 , in consequence of which the filter medium 6 is compressed.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Trägerscheiben 4, 5 als Kreisscheiben ausgebildet, wobei radial innenseitig der Kreisscheiben eine Reinseite 23 gebildet ist. Radial außerhalb der Filterscheiben 2, 3 liegt die Rohseite 22. Es ist eine Durchströmung des Stapelfilters von der Rohseite 22 zur Reinseite 23 im Filtrierbetrieb vorgesehen, wobei das zu fil trierende Medium entlang der durch Pfeile 10 angedeuteten Filtrationsrichtung radial von außen nach innen etwa in der Ebene der Filterscheiben 2, 3 bzw. etwa senkrecht zur Achsrichtung 1 durchströmt ist. Das filtrierte Medium strömt innenseitig der Filterscheiben 2, 3 durch eine mittige Ablauföffnung 21 ab. Im zu filtrierenden Medium mitgeführte Fremdstoffe werden dabei über die radiale Tiefe des Filtermediums 6 ausgefiltert und im Filtermedium 6 zurückgehalten. Es kann auch eine umgekehrte, radial von innen nach außen weisende Filtrationsrichtung 10 vorgesehen sein.In the illustrated embodiment, the carrier discs 4 . 5 formed as circular disks, wherein radially inside the circular disks a clean side 23 is formed. Radially outside the filter discs 2 . 3 lies the raw side 22 , It is a flow through the stack filter from the raw side 22 to the clean side 23 provided in Filtrierbetrieb, wherein the fil medium to be trated along by arrows 10 indicated filtration direction radially from outside to inside approximately in the plane of the filter discs 2 . 3 or approximately perpendicular to the axial direction 1 is flowed through. The filtered medium flows inside the filter discs 2 . 3 through a central drainage opening 21 from. In the medium to be filtered entrained foreign matter are doing over the radial depth of the filter medium 6 filtered out and in the filter medium 6 retained. It can also be a reverse, radially from the inside out facing filtration direction 10 be provided.

Die Vorspanneinrichtung 7 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Pneumatikzylinder 17 ausgebildet, der mit angedeutetem ausgefahrenen Kolben dargestellt ist, in dessen Folge der Stapelfilter in Achsrichtung zusammengedrückt ist. Zur Bildung der Vorspanneinrichtung 7 kann auch eine Hydraulikeinrichtung, ein Spindel- oder Exzentertrieb oder dgl. vorgesehen sein. Unterstützend zur axialen Verdichtungskraft der Vorspanneinrichtung 7 erfährt der Filterstapel eine axiale Verdichtung durch die Gewichtskraft der Filterscheiben 2, 3 sowie durch den beim Filtrieren entstehenden, am Filterstapel zwischen der Rohseite 22 und der Reinseite 23 anliegenden Differenzdruck des zu filtrierenden Mediums. Die axiale Verdichtung des Filterstapels kann auch für sich alleine durch die Vorspanneinrichtung 7, die Gewichtskraft oder den Filtrierdruck sowie in beliebiger Unterkombination der genannten drei Anteile erfolgen.The pretensioner 7 is in the illustrated embodiment as a pneumatic cylinder 17 formed, which is shown with indicated extended piston, as a result of which the stack filter is compressed in the axial direction. To form the pretensioner 7 can also be a hydraulic device, a spindle or eccentric or the like. Be provided. Supporting the axial compression force of the pretensioner 7 the filter stack experiences an axial compression by the weight of the filter discs 2 . 3 as well as by the resulting filter, the filter stack between the raw side 22 and the clean side 23 applied differential pressure of the medium to be filtered. The axial compression of the filter stack may also be by itself by the biasing means 7 , the weight or the filtration pressure and in any sub-combination of said three shares done.

2 zeigt in einer schematischen, vergrößerten Darstellung Einzelheiten des Filtermediums 6 zwischen zwei Trägerscheiben 4, 5. Die Trägerscheiben 4, 5 können als ebene Scheiben ausgebildet sein und sind im gezeigten Ausführungsbeispiel bezogen auf die Filtrationsrichtung 10 derart konisch ausgebildet, daß sich der axiale Abstand zwischen den beiden Trägerscheiben 4, 5 in Filtrationsrichtung 10 verjüngt. 2 shows in a schematic, enlarged view details of the filter medium 6 between two carrier discs 4 . 5 , The carrier discs 4 . 5 may be formed as flat discs and are in the illustrated embodiment with respect to the filtration direction 10 formed conical, that the axial distance between the two carrier discs 4 . 5 in the filtration direction 10 rejuvenated.

Die beiden Trägerscheiben 4, 5 sind auf ihren einander zugewandten Seiten mit einem Filtermaterial 8 beschichtet, welches das Filtermedium 6 bildet. Das Filtermaterial 8 weist quer zur Scheibenebene stehende Fasern 9 auf und ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch Flockstoff gebildet. Die Dicke des Filtermaterials 8 auf je einer Seite der Trägerscheibe 4, 5 ist im unbelasteten Zustand in radialer Richtung etwa konstant. In der gezeigten verdichteten Anordnung greifen die quer zur Scheibenebene stehenden Fasern 9 ineinander, wobei der gegenseitige Eingriff in Filtrationsrichtung 10 zunimmt.The two carrier disks 4 . 5 are on their facing sides with a filter material 8th coated, which is the filter medium 6 forms. The filter material 8th has fibers transverse to the plane of the disc 9 and is formed in the illustrated embodiment by flocking material. The thickness of the filter material 8th on each side of the carrier disk 4 . 5 is in the unloaded state in radia ler direction about constant. In the compacted arrangement shown, the fibers standing transversely to the plane of the pane engage 9 into each other, wherein the mutual engagement in the filtration direction 10 increases.

Ein vergleichbarer Effekt kann erzielt werden, wenn eine in Filtrationsrichtung 10 zunehmende Dicke des Filtermaterials 8 gegebenenfalls in Verbindung mit Stützscheiben 4, 5 von konstanter Dicke gewählt ist.A comparable effect can be achieved if one in the filtration direction 10 increasing thickness of the filter material 8th optionally in conjunction with support disks 4 . 5 of constant thickness is selected.

Die Fasern 9 sind der besseren Übersichtlichkeit halber vollständig aufrecht stehend gezeigt. Es kann auch ein Fasergewirr mit senkrecht stehenden Richtungsanteilen zweckmäßig sein. Ebenso kann es vorteilhaft sein, daß die elastisch federnden Fasern 9 unter Einwirkung der Druckkraft 18 (1) gekrümmt sind. Anstelle des gezeigten Flockstoffes können auch Polstoffe, Polymervliese oder Metallvliese verwendet werden.The fibers 9 are shown for the sake of clarity completely upright. It can also be a Fasergewirr with vertical directional portions appropriate. It may also be advantageous that the elastically resilient fibers 9 under the influence of the pressure force 18 ( 1 ) are curved. Instead of the flock material shown, it is also possible to usepolymers, nonwoven polymer webs or metal nonwovens.

3 zeigt die Anordnung nach 2 in einer Stellung für den Rückspülbetrieb. Der Pneumatikzylinder 17 ist im eingefahrenen Zustand gezeigt, in dessen Folge die beiden Druckplatten 19, 20 in axialer Richtung durch Pfeile 26 angedeutet bezogen auf die in 1 gezeigte Position voneinander entfernt sind. Der axiale Abstand zwischen den Trägerscheiben 4, 5 ist vergrößert, in dessen Folge die Verdichtung des Filtermediums 6 gegenüber dem in 1 gezeigten Zustand reduziert ist. 3 shows the arrangement after 2 in a position for the backwash operation. The pneumatic cylinder 17 is shown in the retracted state, as a result, the two pressure plates 19 . 20 in the axial direction by arrows 26 indicated referring to the in 1 shown position away from each other. The axial distance between the carrier discs 4 . 5 is increased, as a result, the compression of the filter medium 6 opposite to the 1 shown reduced state.

Im gezeigten Rückspülbetrieb ist der Stapelfilter radial von innen nach außen in einer durch Pfeile 27 angedeuteten Rückspülrichtung von einem Spülmedium durchströmt. Die Rückspülrichtung 27 verläuft entgegen der Filtrationsrichtung 10 nach den 1 und 2. Im Filtermedium 6 zurückgehaltene Fremdkörper werden ausgespült, sobald sich im Filtrierbetrieb nach den 1 und 2 ein entsprechender Verschmutzungsgrad im Filtermedium 6 eingestellt hat.In the backwash operation shown, the stack filter is radially inward from outward in a direction indicated by arrows 27 indicated backwash direction flows through a flushing medium. The backwash direction 27 runs counter to the filtration direction 10 after the 1 and 2 , In the filter medium 6 retained foreign bodies are flushed out as soon as they filter in the 1 and 2 a corresponding degree of contamination in the filter medium 6 has set.

Unterstützend zur Durchspülung mit einem flüssigen Spülmedium kann auch eine Ausblasung mit Luft erfolgen. Eine zielgerichtete Rückspülung kann durch die Anordnung entsprechend ausgelegter Spüldüsen unterstützt werden.Supportive to flushing with a liquid flushing medium can also be a purging with air. A purposeful Backwashing can be supported by the arrangement of appropriately designed flushing nozzles.

4 zeigt in schematischer Ausschnittdarstellung vergrößert den Bereich des Filtermediums 6 zwischen zwei Trägerscheiben 4, 5 im entspannten Zustand nach 3. Bezogen auf die Darstellung nach 2 ist der Abstand zwischen den zwei benachbarten Trägerscheiben 4, 5 in Achsrichtung vergrößert, in dessen Folge die Verzahnung zwischen den Fasern 9 verringert ist. Stromauf der Rückspülrichtung 27 ist ein geringer gegenseitiger Eingriff der Fasern 9 gegeben, während stromab der Rückspülrichtung 27 die Faser 9 nicht mehr im Eingriff stehen. Die reversibel verdichtbaren Fasern 9 sind an dieser Stelle vollständig entspannt und durch ihre elastischen Eigenschaften in ihre Ursprungslage zurückgekehrt. Die elastische Federsteifigkeit der Fasern 9 kann auch unterstützend zum Auseinanderdrücken der benachbarten Trägerscheiben 4, 5 bei entspannter Vorspanneinrichtung 7 (3) eingesetzt werden. 4 shows a schematic sectional view enlarged the area of the filter medium 6 between two carrier discs 4 . 5 in the relaxed state after 3 , Based on the illustration after 2 is the distance between the two adjacent carrier discs 4 . 5 enlarged in the axial direction, as a result of the interdigitation between the fibers 9 is reduced. Upstream in the backwash direction 27 is a low mutual engagement of the fibers 9 given while downstream of the backwash direction 27 the fiber 9 no longer engaged. The reversibly compressible fibers 9 are completely relaxed at this point and have returned to their original position due to their elastic properties. The elastic spring stiffness of the fibers 9 can also be used to push apart the adjacent carrier discs 4 . 5 with relaxed pretensioning device 7 ( 3 ) are used.

Die Porengröße bzw. Freiraumgröße im Filtermaterial 8 ist im gezeigten entspannten Zustand größer als die zu filtrierende Partikelgröße gewählt. Im verdichteten Zustand nach 2 ergibt sich damit eine Poren- bzw. Freiraumgröße, die entsprechend klein ist und die gewünschte minimale Partikelgröße zurückhält. Die Freiraumgröße im entspannten Zustand ist hinreichend groß für ein Ausspülen auch von sehr feinen Partikeln.The pore size or free space size in the filter material 8th is in the relaxed state shown larger than the particle size to be filtered selected. In the compressed state after 2 This results in a pore or free space size that is correspondingly small and retains the desired minimum particle size. The free space size in the relaxed state is sufficiently large for a rinsing even of very fine particles.

5 zeigt in schematischer Darstellung eine Variante der Anordnung nach den 1 bis 4 mit einer Anzahl von Trägerscheiben 4, 5, die einteilig in Form eines Faltenbalges 14 ausgebildet sind. Der Faltenbalg 14 ist dabei in seinem Querschnitt derart stark abgewinkelt, daß jeweils zwei Trägerscheiben 4, 5 sich gegenüberliegen. Zwischen den Trägerscheiben 4, 5 ist das Filtermedium 6 durch Aufbringung des Filter materiales 8 (2, 4) auf die Außenseite des Faltenbalges 14 angeordnet. 5 shows a schematic representation of a variant of the arrangement according to the 1 to 4 with a number of carrier discs 4 . 5 , which are in one piece in the form of a bellows 14 are formed. The bellows 14 is so strongly angled in its cross section, that in each case two carrier discs 4 . 5 face each other. Between the carrier discs 4 . 5 is the filter medium 6 by applying the filter material 8th ( 2 . 4 ) on the outside of the bellows 14 arranged.

Der Faltenbalg 14 ist bezogen auf die Achsrichtung 1 unter Einwirkung der Druckkraft 18 zusammengedrückt dargestellt, wobei das Filtermedium 6 verdichtet ist.The bellows 14 is relative to the axial direction 1 under the influence of the pressure force 18 shown compressed, wherein the filter medium 6 is compressed.

Im gezeigten Filtrierbetrieb ist der faltenbalgförmige Stapelfilter von der Rohseite 22 zur Reinseite 23 in der durch Pfeile 10 dargestellten Filtrationsrichtung durchströmt. Zur Abstützung des Faltenbalges 14 gegen den an ihm anliegenden Differenzdruck ist ein innenliegendes Stützrohr 24 vorgesehen.In the filtering operation shown, the bellows-shaped stacking filter is from the raw side 22 to the clean side 23 in the by arrows 10 flows through the filtration direction shown. To support the bellows 14 against the pressure applied to it is an internal support tube 24 intended.

6 zeigt die Anordnung nach 5, bei der der Faltenbalg 14 mittels der Vorspanneinrichtung 7 einer Zugkraft 25 ausgesetzt und dadurch in die Länge gezogen ist. Die Fasern 9 weisen dabei entsprechend 4 einen verringerten gegenseitigen Eingriff auf. Bei der gezeigten Anordnung ist ein Rückspülbetrieb in der Rückspülrichtung 27 entgegen der Filtrationsrichtung 10 nach 5 vorgesehen. 6 shows the arrangement after 5 in which the bellows 14 by means of the pretensioning device 7 a traction 25 exposed and thereby pulled out. The fibers 9 indicate accordingly 4 a reduced mutual intervention. In the arrangement shown is a backwash operation in the backwash direction 27 against the filtration direction 10 to 5 intended.

Anstelle der gezeigten Zugkraft 25 zur Verringerung der Verdichtung im Filtermedium 6 kann auch eine Anordnung vorgesehen sein, bei der lediglich die Druckkraft 18 (1, 5) verringert ist und wobei Rückstellmittel im Scheibenpaket die in 6 gezeigte entspannte Position herbeiführen. Dazu können beispielsweise die rückstellenden Federkräfte im elastisch federnd ausgebildeten Faltenbalg 14 oder die des Filtermaterials 8 herangezogen werden. Es können auch zusätzli che Druckfederelemente 15 beispielsweise nach 7 vorgesehen sein.Instead of the traction shown 25 to reduce the compression in the filter medium 6 can also be provided an arrangement in which only the pressure force 18 ( 1 . 5 ) and wherein restoring means in the disk package are in 6 bring the relaxed position shown. For this example, the restoring spring forces in elastically resilient bellows 14 or the filter material 8th be used. It can also addi tional compression spring elements 15 for example 7 be provided.

Unterstützend auf die axiale Entspannung des Filterstapels wirkt auch der im Rückspülbetrieb entstehende Differenzdruck des Rückspülmediums, der zwischen der Reinseite 23 und der Rohseite 22 am Filterstapel anliegt. Die axiale Entspannung des Filterstapels kann auch für sich alleine durch die Vorspanneinrichtung 7, die Rückstellkraft oder den Rückspüldruck sowie in beliebiger Unterkombination der genannten drei Anteile erfolgen.Supporting the axial relaxation of the filter stack, the differential pressure of the backwashing medium, which arises in the backwash operation, also acts between the clean side 23 and the raw side 22 abuts the filter stack. The axial relaxation of the filter stack can also be by itself by the biasing device 7 , the restoring force or the Rückspüldruck and in any sub-combination of the said three shares done.

7 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Paket aus Trägerscheiben 4, 5 nach den 1 bis 4. Die Trägerscheiben 4, 5 sind als in Achsrichtung 1 gegeneinander verschiebliche Einzelscheiben ausgebildet, wobei Führungsmittel 11 zur Erzeugung der axialen Verschieblichkeit und zur Festlegung quer dazu vorgesehen sind. Als Führungsmittel 11 kann beispielsweise ein Führungsrohr oder ein Stützrohr 24 nach 5 vorgesehen sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Trägerscheiben 4, 5 radial innenseitig Führungsnasen 12 und Führungsnuten 13 zur Bildung der Führungsmittel 11 auf. Die Führungsnasen 12 stehen dabei in axialer Richtung stirnseitig derart hervor, daß sie in die Führungsnut 13 der angrenzenden Trägerscheibe 4 eingreifen. Die Führungsnasen 12 und Führungsnuten 13 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als um den Umfang verteilte Einzelelemente ausgeführt. Sie können auch umlaufend ringförmig ausgebildet sein. 7 shows a schematic representation of a package of carrier discs 4 . 5 after the 1 to 4 , The carrier discs 4 . 5 are as in the axial direction 1 formed against each other slidable individual discs, wherein guide means 11 are provided for generating the axial displaceability and laying transversely thereto. As a guide 11 For example, a guide tube or a support tube 24 to 5 be provided. In the embodiment shown, the carrier discs 4 . 5 radially inward guide tabs 12 and guide grooves 13 for the formation of the guiding means 11 on. The guide noses 12 stand in the axial direction of the front side such that they are in the guide 13 the adjacent carrier disc 4 intervention. The guide noses 12 and guide grooves 13 are executed in the embodiment shown as distributed around the circumference of individual elements. You can also be circumferentially annular.

Zur Erzielung eines hinreichend großen Abstandes zwischen zwei benachbarten Trägerscheiben 4, 5 bei verringertem oder fehlendem Axialdruck (3, 6) sind zwischen den benachbarten Trägerscheiben 4, 5 Druckfederelemente 15 angeordnet. Als Druckfederelemente 15 können Teller- oder Schraubenfedern vorgesehen sein. Ebenso kann eine faltenbalgartige, elastisch federnde Anbindung entsprechend den 5 und 6 vorteilhaft sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind als Druckfederelemente 15 über den Umfang verteilte Federnasen 16 vorgesehen, die einteilig mit der jeweiligen Trägerscheibe 4, 5 aus spritzgegossenem Kunststoff gefertigt sind. Es kann auch eine einzelne, ringförmig umlaufende Federnase zweckmäßig sein.To achieve a sufficiently large distance between two adjacent carrier discs 4 . 5 with reduced or absent axial pressure ( 3 . 6 ) are between the adjacent carrier discs 4 . 5 Pressure spring elements 15 arranged. As compression spring elements 15 plate or coil springs can be provided. Likewise, a bellows-like, elastically resilient connection according to the 5 and 6 be beneficial. In the embodiment shown are as compression spring elements 15 over the circumference distributed spring lugs 16 provided, which is integral with the respective carrier disc 4 . 5 are made of injection-molded plastic. It can also be a single, annular circumferential spring nose appropriate.

Unter Einwirkung der Rückstellkraft der Druckfederelemente 15 vergrößert sich beim Nachlassen der Vorspannkraft seitens der Vorspanneinrichtung 7 (1, 3) der Abstand zwischen den Trägerscheiben 4, 5, in dessen Folge die Verdichtung des zwischenliegenden Filtermediums 6 nachläßt. Das Aufbringen einer Zugkraft 25 nach 6 ist nicht erforderlich. Es kann auch eine kombinierte Rückstellung bzw. Entspannung des Filtermediums 6 durch Einwirkung von Druckfederelementen 15 und einer Zugkraft 25 zweckmäßig sein.Under the action of the restoring force of the compression spring elements 15 increases upon release of the biasing force by the biasing device 7 ( 1 . 3 ) the distance between the carrier discs 4 . 5 , in consequence of which the compression of the intermediate filter medium 6 subsides. The application of a tensile force 25 to 6 not necessary. It can also be a combined reset or relaxation of the filter medium 6 by the action of compression spring elements 15 and a traction 25 be appropriate.

Claims

Regenerable stacking filter with at least two in one axial direction ( 1 ) stacked filter discs ( 2 . 3 ), which are used for filtration in the plane of the pane transversely to the axial direction ( 1 ) are flowed through, wherein the filter disc ( 2 . 3 ) a carrier disk ( 4 . 5 ), and wherein between two adjacent carrier discs ( 4 . 5 ) a filter medium ( 6 ), characterized in that the filter medium ( 6 ) depending on one in the axial direction ( 1 ) applied pressure is arranged reversibly compressible.

Stack filter according to Claim 1, characterized in that, in order to form the filter medium ( 6 ) the carrier discs ( 4 . 5 ) on its mutually facing sides a filter material ( 8th ) with fibers transverse to the disk plane ( 9 ) exhibit.

Stack filter according to Claim 2, characterized in that the filter material ( 8th ) Flockstoff is.

Staple filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the axial distance between two carrier slides ( 4 . 5 ) in the filtration direction ( 10 ), wherein the unloaded thickness of the filter material ( 8th ) in the same direction ( 10 ) is at least about constant.

Stack filter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier discs ( 4 . 5 ) are formed as circular disks.

Staple filter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the carrier slides ( 4 . 5 ) as in the axial direction ( 1 ) are formed against each other slidable individual discs, and that guide means ( 11 ) are provided for generating the axial displaceability and laying transversely thereto.

Staple filter according to claim 6, characterized in that the guide means ( 11 ) a guide nose ( 12 ) on one end face of a carrier disk ( 4 ) and a guide groove ( 13 ) for receiving the guide nose ( 12 ) on the adjacent carrier disc ( 5 ).

Stack filter according to one of claims 1 to 7, characterized in that between two adjacent carrier discs ( 4 . 5 ) Compression spring elements ( 15 ) are arranged.

Staple filter according to claim 8, characterized in that the compression spring element ( 15 ) as a spring nose ( 16 ) is trained.

Staple filter according to claim 9, characterized ge indicates that the carrier disk ( 4 . 5 ) and the spring nose ( 16 ) are made in one piece and in particular of injection-molded plastic.

Stack filter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier discs ( 4 . 5 ) in one piece in the form of a resilient in the axial direction bellows ( 14 ) are formed.

Staple filter according to one of claims 1 to 11, characterized in that one in the axial direction ( 1 ) acting on the filter stack, with respect to the contact pressure and thus with respect to the compression of the filter medium ( 6 ) changeable pretensioning device ( 7 ) is provided.

Staple filter according to claim 12, characterized in that as prestressing device ( 7 ) a pneumatic cylinder ( 17 ) is provided.

Filtration method for use with a regenerable stack filter with filter discs ( 2 . 3 ) according to one of claims 1 to 12, which comprises the following method steps: - the filter stack is placed under axial pressure such that the filter medium ( 6 ), - a medium to be filtered is transversely to the axial direction ( 1 ) of the stacked filter under axial pressure in the disk plane through the filter disks ( 2 . 3 ), - For the backwashing, the axial pressure is reduced so that the compression of the filter medium ( 6 ) decreases, - a flushing medium is opposite to the filtration direction ( 10 ) through the relaxed filter stack.

A method according to claim 14, characterized in that the axial pressure on the filter stack by means of a biasing device ( 7 ) is produced.

A method according to claim 14, characterized in that the axial pressure on the filter stack by weight and in particular by the weight of the filter discs ( 2 . 3 ) is produced.

Method according to claim 14, characterized in that that the axial pressure on the filter stack due to the pressure of the filter to be filtered Medium is generated.

Method according to one of claims 14 to 17, characterized that this Deterioration of the compression due to the restoring force of the filter stack he follows.

Method according to one of claims 14 to 17, characterized in that the release of the compression by means of a by the biasing means ( 7 ) applied to the filter pack tensile force ( 25 ) he follows.

Method according to one of claims 14 to 17, characterized that this Deterioration of the compression due to the backwashing pressure of the flushing medium he follows.