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Patent Searching and Data


Title:
FILTER ELEMENT FOR FILTERING EXHAUST GASES OR PROCESS GASES, AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A FILTER ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/186359
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filter element (1), in particular a filter candle, for filtering exhaust gases or process gases, comprising a filter body (2), which defines a longitudinal direction (R) and is divided along said longitudinal direction into a plurality of substantially tubular filter body elements (7, 8), which are connected in pairs at the end sections (9, 10) of said filter body elements facing each other, wherein the filter body (2) defines an interior (5) of the filter element (1), wherein two filter body elements (7, 8) connected to each other as a pair are screwed together by means of internal and external threads (11, 12), which are formed on the end sections (9, 10) of said filter body elements and correspond with each other, and said filter body elements are additionally adhesively bonded to each other in the contact regions thereof by means of an adhesive (13).

Inventors:
PETZ MARTIN (AT)
Application Number:
PCT/EP2017/050893
Publication Date:
November 02, 2017
Filing Date:
January 17, 2017
Export Citation:
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Assignee:
RATH GMBH (DE)
International Classes:
B01D46/24; B01D46/00
Foreign References:
EP0730896A21996-09-11
DE102014011678A12016-02-11
GB717128A1954-10-20
DE202006011990U12007-12-20
DE102012107097A12014-05-22
DE8715130U11988-01-28
DE102013016380A12015-04-02
EP0730896A21996-09-11
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWALTSSOZIETÄT, Paul & Albrecht (DE)
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Claims:
ANSPRUCHE

Filterelement (1 ), insbesondere Filterkerze, zur Filtration von Abgasen oder Prozessgasen, mit einem Filterkörper (2), welcher eine Längsrichtung (R) definiert und entlang dieser in mehrere im Wesentlichen rohrförmige Filterkörperelemente (7, 8) unterteilt ist, die jeweils paarweise an ihren zueinander weisenden Endabschnitten (9, 10) verbunden sind, wobei der Filterkörper (2) einen Innenraum (5) des Filterelements (1 ) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass zwei paarweise miteinander verbundene Filterkörperelemente (7, 8) mittels an ihren Endabschnitten (9, 10) ausgebildeten und zueinander korrespondierenden Innen- und Außengewinden (1 1 , 12) miteinander verschraubt und zusätzlich in ihren Kontaktbereichen mittels eines Klebstoffs (13) miteinander verklebt sind.

Filterelement (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innen- und Außengewinde (1 1 , 12) konisch, insbesondere leicht konisch, ausgeführt sind, wobei sich das Außengewinde (12) in Richtung einer Stirnseite des Endabschnittes (6), an dem das Außengewinde (12) ausgebildet ist, verjüngt und das Innengewinde (10) dazu korrespondierend verjüngt ausgebildet ist.

Filterelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Innen- und Außengewinden (1 1 , 12) um Gewinde mit im Wesentlichen gleichmäßiger Gewindesteigung handelt.

Filterelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindetiefe der Innen- und Außengewinde (1 1 , 12) jeweils bei 5 bis 20 mm liegt. Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Innen- und Außengewinden (1 1 , 12) jeweils um ein Trapezgewinde, ein Rundgewinde und/oder ein Rechteckgewinde handelt.

Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen- und Außengewinde (1 1 , 12) in der Längsrichtung (R) jeweils eine Länge von 50 bis 200 mm aufweisen.

Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils paarweise miteinander verbundenen Filterkörperelemente (7, 8) an ihren stirnseitigen Endflächen (15) und im Eingriffsbereich der Innen- und Außengewinde (1 1 , 12) miteinander verklebt sind.

Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Klebstoff (13) in den axialen Übergangsbereichen (16) zwischen zwei verbundenen Filterkörperelementen (7, 8) zumindest teilweise auf die Außenfläche (17) und/oder Innenfläche (18) des Filterkörpers (2) erstreckt.

Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schichtdicke des Klebstoffs (13), die bevorzugt gleichmäßig ist, 1 bis 5 mm beträgt.

Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (13) derart beschaffen ist, dass er bei einer Erhitzung über eine bestimmte Grenztemperatur aushärtet und/oder versintert, wobei der Klebstoff (13) insbesondere bei 250°C keramisiert. 3

2017/186359 PCT/EP2017/050893

1 1. Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (13) Partikel aufweist, die insbesondere eine Partikelgröße von bis zu 2 mm, bevorzugt 0,1 bis 0,5 mm, aufweisen.

12. Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (13) dünnflüssig und/oder ein alumosilikatischer Klebstoff und/oder ein Klebstoff auf Wasserglasba- sis ist.

13. Filterelement (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die paarweise miteinander verbundenen Filterkörperelemente (7, 8) derart bündig miteinander abschließen, dass die Außenfläche (17) und/oder die Innenfläche (18) des Filterkörpers (2) in den axialen Übergangsbereichen (16) zwischen den beiden Filterkörperelementen (7, 8) im Wesentlichen glatt sind.

14. Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es die Form einer Filterkerze mit einem im Wesentlichen hohlzylindrischen Filterkerzenkörper (2) aufweist, der an einem Ende (3), insbesondere halbkugelartig, geschlossen und an seinem gegenüberliegenden Ende (4) offen ausgebildet ist. 15. Filterelement (1 ) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an dem offenen Ende (4) des Filterkerzenkörpers (2) ein radial abstehender Kragen (6) angeformt ist, insbesondere ein im Wesentlichen zylindrischer Kragen oder ein im Wesentlichen konischer Kragen, der sich in Richtung des geschlossenen Endes (3) des Filterkerzenkörpers (2) verjüngt. 4

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16. Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkörperelemente (7,8) ein Vakuumformteil, insbesondere ein gebranntes oder ungebranntes Vakuum- formteil auf Basis von Aluminiumsilikatwolle, Erdalkalisilikatwolle und/oder polykristalliner Hochtemperaturwolle aufweisen oder daraus bestehen.

17. Filterelement (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Vakuumformteil zumindest ein Katalysator eingelagert ist.

18. Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (2) eine Länge von 1 bis 6 m, vorzugsweise 4 bis 6 m, aufweist und/oder die Filterkörperelemente (7, 8) jeweils eine Länge von 0,5 bis 2,5 m aufweisen.

19. Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (2) einen Außendurchmesser von 30 bis 300 mm und/oder eine Wandstärke von 5 bis 30 mm, vor- zugsweise von 10 bis 25 mm, aufweist.

20. Filterelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Material des Filterkörpers (2) eine Porosität von 50 bis 90%, vorzugsweise größer als 70%, aufweist.

21. Verfahren zur Herstellung eines Filterelementes (1 ), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Bildung eines Filterkörpers (2) des Filterelementes (1 ) mehrere im Wesentlichen rohrförmige Filterkörperelemente (7, 8) jeweils paarweise an ihren zu- einander weisenden Endabschnitten (9, 10) verbunden werden, 5

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dadurch gekennzeichnet, dass zwei paarweise miteinander zu verbindende Filterkörperelemente (7, 8) mittels an ihren Endabschnitten (9, 10) ausgebildeten und zueinander korrespondierenden Innen- und Außengewinden (1 1 , 12) miteinander verschraubt und zusätzlich in ihren Kontaktbereichen mittels eines Klebstoffs (13) miteinander verklebt werden.

22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils paarweise miteinander zu verbindenden Filterkörperelemente (7, 8) an ihren stirnseitigen Endflächen (15) und im Eingriffsbereich der

Innen- und Außengewinde (1 1 , 12) miteinander verklebt werden.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (13) in den Kontaktbereichen aufgetragen wird, bevor die mehreren Filterkörperelemente (7, 8) jeweils paarweise miteinander verschraubt werden.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (13) in den axialen Übergangsbereichen (16) zwischen zwei verbundenen Filterkörperelementen (7, 8) zumindest teilweise auf die Außenfläche (17) und/oder Innenfläche (18) des Filterkörpers (2) aufgetragen wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Klebstoff (13) mit einer Schichtdicke von 1 bis 5 mm, bevorzugt gleichmäßig, aufgetragen wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klebstoff (13) verwendet wird, der bei einer Erhit- zung über eine bestimmte Grenztemperatur aushärtet und/oder versintert, wobei der Klebstoff (13) insbesondere bei 250°C keramisiert.

Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klebstoff (13) verwendet wird, der Partikel aufweist, die insbesondere eine Partikelgröße von bis zu 2 mm, bevorzugt 0,1 bis 0,5 mm, aufweisen.

Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klebstoff (13) verwendet wird, der dünnflüssig und/oder ein alumosilikatischer Klebstoff und/oder ein Klebstoff auf Wasserglasbasis ist.

Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkörperelemente (7, 8) derart ausgebildet sind, dass jeweils zwei zu verbindende Filterkörperelemente (7, 8) bündig miteinander abschließen, so dass die Außenfläche (17) und/oder die Innenfläche (18) des Filterkörpers (2) in den axialen Übergangsbereichen (16) zwischen den beiden Filterkörperelementen (7, 8) im Wesentlichen glatt sind.

Description:
BESCHREIBUNG

Filterelement zur Filtration von Abgasen oder Prozessgasen sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Filterelementes

Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere eine Filterkerze, zur Filtration von Abgasen oder Prozessgasen, mit einem Filterkörper, welcher eine Längsrichtung definiert und entlang dieser in mehrere im Wesentlichen rohrförmige Filterkörperelemente unterteilt ist, die jeweils paarweise an ihren zueinander weisenden Endabschnitten verbunden sind, wobei der Filterkörper einen Innenraum des Filterelements definiert. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Filterelementes.

Prozess- oder Abgase treten in den verschiedensten Bereichen der Industrie aber auch im Alltag eines jeden Menschen auf. Es gibt Abgase von Feuerungsanlagen, Gasturbinen, Müllverbrennungsanlagen und Verbrennungsmotoren, um nur einige Beispiele zu nennen. Aufgrund von Umwelt-, Sicher- heits- und Gesundheitsauflagen müssen solche Prozess- oder Abgase, oftmals auch als Rohgase bezeichnet, gereinigt bzw. katalytisch behandelt werden. Infolge ihres Entstehungsprozesses handelt es sich bei solchen Rohgasen oftmals um Heißgase. Zur Reinigung von Prozess- oder Abgasen sind aus dem Stand der Technik Filterelemente bekannt, die in der Lage sind in dem Rohgas enthaltene giftige Schadstoffe mittels Katalyse zu reduzieren bzw. zu minimieren und/oder Feststoffpartikel oder Stäube aus dem Rohgas zu entfernen. Dies ist wichtig, da manche Schadstoffe bei einem Einatmen zu kurzfristigen Vergiftungserscheinungen führen können. Andererseits können Feinstoffpartikel in der Umgebungsluft mittel- oder langfristig Krebs beim Menschen verursachen. Bei derartigen Filterelementen handelt es sich häu- fig um sogenannte Filterkerzen, die Bestandteil eines größeren Filtermoduls oder Filtersystems sein können. Innerhalb eines solchen Filtermoduls sind die Filterkerzen häufig an ihrem einen Ende aufgehängt.

Aus den unterschiedlichsten Erwägungen, insbesondere aus prozesstechnischen Gründen, sind lange Filterelemente wünschenswert, die beispielsweise eine Länge von mehreren Metern aufweisen. Denn mit einer zunehmenden Länge der Filterelemente lässt sich beispielsweise eine höhere Filterleistung erzielen. Um derart lange Filterelemente zu erhalten, ist es bekannt, einen eine Längsrichtung definierenden Filterkörper eines Filterelementes entlang der Längsrichtung in mehrere im Wesentlichen rohrförmige Filterkörperelemente zu unterteilen. Die Filterkörperelemente sind dabei jeweils paarweise an ihren zueinander weisenden Endabschnitten verbunden, so dass insbesondere ein hohlzylindrischer Filterkerzenkörper ausgebildet wird.

In der DE 87 15 130 wird die Verbindung dadurch realisiert, dass die Filterkörperelemente endseitig ineinandergeschoben und zusätzlich miteinander verklebt sind. Da das Filterelement während seines Betriebs aufgehängt ist und die Gravitationskraft parallel zu dessen Längsrichtung wirkt, ist eine derartige Klebeverbindung aufgrund des Eigengewichts der Filterkörperelemente hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Dies kann zu einem Abbrechen und/oder Abfallen von Filterkörperelemente führen.

Um bei einer solchen Verbindung die mechanische Stabilität zu erhöhen, wird in der DE 10 2013 016 380 A1 vorgeschlagen, zusätzlich ein Außenskelett vorzusehen. Ein solches Außenskelett bildet eine Art Stützkorb, der beispielsweise aus Seilen, Drähten, Stäben und/oder Platten besteht und ein Abbrechen und/oder Abfallen der Filterkörperelemente verhindern soll. Durch das Außenskelett kann die Klebeverbindung zwar entlastet werden, jedoch ist eine Installation eines derartigen Außenskeletts sehr zeit- und kostenaufwendig.

In der EP 0 730 896 A2 wird die Verbindung dadurch realisiert, dass die Filterkörperelemente mittels zusammenwirkender Innen- und Außengewinde miteinander verschraubt sind. Eine solche Schraubverbindung ist relativ stabil und löst sich auch bei einem hängenden Filterelement nicht oder nur sehr schwer. Jedoch kann durch eine reine Schraubverbindung nicht sichergestellt werden, dass der Trennspalt zwischen den durch Verschraubung verbundenen Filterkörperelementen derart abgedichtet ist, dass durch diesen keine Fluide von einem Außenbereich des Filterelementes in den Innenraum des Filterelementes eindringen und/oder von dem Innenraum in den Außenbereich austreten können. Dies ist jedoch zur Erzielung einer hohen Filterleistung erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement der eingangs genannten Art mit einer alternativ ausgestalteten Verbindung zwischen mehreren Filterkörperelementen bereitzustellen, die die Nachteile der vorbekannten Verbindungen gerade nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwei paarweise miteinander verbundene Filterkörperelemente mittels an ihren Endabschnitten ausgebildeten und zueinander korrespondierenden Innen- und Außengewinden miteinander verschraubt und zusätzlich in ihren Kontaktbereichen mittels eines Klebstoffs miteinander verklebt sind.

Grundgedanke der Erfindung ist es also, anstatt einer reinen Klebeverbindung oder einer reinen Schraubverbindung beide Verbindungsarten gemeinsam vorzusehen. Das erfindungsgemäße Filterelement weist bereits dadurch, dass die Filterkörperelemente miteinander verschraubt sind, eine gewisse Grundstabilität auf, die es ermöglicht, das Filterelement hängend in Betrieb zu nehmen, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich Filterkörperelemente lösen und/oder herunterfallen. Eine weitere mechanische Entlastung der Verbindung der Filterkörperelemente durch zusätzliche Stabilisierungsmittel, wie beispielsweise ein Stützskelett, ist nicht erforderlich. Somit ist das erfindungsgemäße Filterelement kostengünstig und einfach herzustellen. Dadurch, dass die Filterkörperelemente zusätzlich miteinander verklebt sind, wird die Stabilität ihrer Verbindung noch erhöht. Durch die Verklebung ist ferner eine fluiddichte Verbindung und somit eine hohe Filterleistung sichergestellt.

Bei den mit dem erfindungsgemäßen Filterelement gefilterten Rohgasen kann es sich grundsätzlich um Abgase oder Prozessgase unterschiedlichster Temperaturen handeln. Das erfindungsgemäße Filterelement ist jedoch insbesondere zur Filtration von Abgasen oder Prozessgasen mit Temperaturen bis 750°C geeignet.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Innen- und Außengewinde konisch, insbesondere leicht konisch, ausgeführt, wobei sich das Außengewinde in Richtung einer Stirnseite des Endabschnittes, an dem das Außengewinde ausgebildet ist, verjüngt und das Innengewinde dazu korrespondierend verjüngt ausgebildet ist. Ein konisches Schraubgewinde bietet den Vorteil, dass die ersten Gewindegänge des Außengewindes und des Innengewindes axial aneinander vorbei geschoben werden, bis die Gewindegänge in Kontakt kommen, so dass zum axialen Festspannen nur wenige Umdrehungen erforderlich sind.

Bei den Innen- und Außengewinden kann es sich um Gewinde mit im Wesentlichen gleichmäßiger Gewindesteigung handeln. Die Gewindetiefe der Innen- und Außengewinde liegt vorteilhaft bei 5 bis 20 mm. Bei den Innen- und Außengewinden handelt es sich bevorzugt jeweils um ein Trapezgewinde, ein Rundgewinde und/oder ein Rechteckgewinde. Trapezgewinde haben eine relativ hohe Reibung und können daher selbsthemmend ausgelegt sein, so dass sie sich nicht von selbst lockern. Rundgewinde sind relativ widerstandsfähig, da sie keine filigranen Kanten aufweisen. Die Innen- und Außengewinde können in der Längsrichtung des Filterkörpers jeweils eine Länge von 50 bis 200 mm aufweisen.

Vorteilhaft sind die jeweils paarweise miteinander verbundenen Filterkörperelemente an ihren stirnseitigen Endflächen und im Eingriffsbereich der Innen- und Außengewinde, miteinander verklebt. Zweckmäßigerweise erstreckt sich der Klebstoff in den axialen Übergangsbereichen zwischen zwei verbundenen Filterkörperelementen zumindest teilweise auf die Außenfläche und/oder Innenfläche des Filterkörpers. Eine Schichtdicke des Klebstoffs, die bevorzugt gleichmäßig ist, kann 1 bis 5 mm betragen. Durch die zuletzt erwähnten Maßnahmen jeweils für sich genommen oder in Kombination wird sichergestellt, dass der Trennspalt zwischen den verbundenen Filterkörperelementen optimal abgedichtet ist.

Zweckmäßigerweise ist der Klebstoff derart beschaffen, dass er bei einer Erhitzung über eine bestimmte Grenztemperatur aushärtet und/oder versintert, wobei der Klebstoff insbesondere bei 250°C keramisiert. Da das erfindungsgemäße Filterelement wie bereits zuvor beschrieben insbesondere zur Filtration von Abgasen oder Prozessgasen mit Temperaturen bis 750°C geeignet ist, hat eine Keramisierung bei 250°C den Vorteil, dass diese bei Inbetriebnahme oder während des Betriebs des Filterelementes automatisch erfolgen kann. Zudem wird durch eine Versinterung eine hohe mechanische Belastbarkeit und Festigkeit erzielt. Der Klebstoff kann Partikel aufweisen, die insbesondere eine Partikelgröße von bis zu 2 mm, bevorzugt 0,1 bis 0,5 mm, aufweisen. Von Vorteil kann der Klebstoff auch dünnflüssig und/oder ein alumosilikatischer Klebstoff und/oder ein Klebstoff auf Wasserglasbasis sein.

Zweckmäßigerweise schließen die paarweise miteinander verbundenen Filterkörperelemente derart bündig miteinander ab, dass die Außenfläche und/oder die Innenfläche des Filterkörpers in den axialen Übergangsbereichen zwischen den beiden Filterkörperelementen im Wesentlichen glatt sind. Somit wird beispielsweise verhindert, dass sich während eines Betriebs des Filterelementes Staubpartikel an Kanten oder Vorsprüngen ansammeln und den weiteren Betrieb des Filterelementes beeinträchtigen.

Vorteilhafterweise weist das Filterelement die Form einer Filterkerze mit einem im Wesentlichen hohlzylindrischen Filterkerzenkörper auf, der an einem Ende, insbesondere halbkugelartig, geschlossen und an seinem gegenüberliegenden Ende offen ausgebildet ist. An dem offenen Ende des Filterkerzenkörpers kann ein radial abstehender Kragen angeformt sein, insbesondere ein im Wesentlichen zylindrischer Kragen oder ein im Wesentlichen konischer Kragen, der sich in Richtung des geschlossenen Endes des Filterkerzenkörpers verjüngt. Über den Kragen lässt sich das Filterelement problemlos an einer Aufhängvorrichtung eines Filtermoduls befestigen. Durch die spezielle Ausbildung des Filterelementes als Filterkerze kann während eines Betriebs des Filterelementes zu reinigendes Rohgas von einem Rohgasraum durch den Filterkerzenkörper in den Innenraum der Filterkerze hinein strömen. Hierbei kann das Rohgas größtenteils von Staubpartikeln und/oder Schadstoffen befreit werden und kann anschließend den Innenraum der Filterkerze an dessen offenem Ende verlassen und in einen Reingasraum hineinströmen.

Bevorzugt weisen Filterkörperelemente ein Vakuumformteil auf oder bestehen daraus. Bei dem Vakuumformteil kann es sich insbesondere um ein ge- branntes oder ungebranntes Vakuumformteil auf Basis von Aluminiumsili- katwolle, Erdalkalisilikatwolle und/oder polykristalliner Hochtemperaturwolle handeln. Mittels Vakuumformtechnik lassen sich auch relativ komplizierte Formteile erzeugen. In dem Vakuumformteil kann auch zumindest ein Katalysator eingelagert sein.

Vorteilhaft weist der Filterkörper eine Länge von 1 bis 6 m, vorzugsweise 4 bis 6 m, auf und/oder weisen die Filterkörperelemente jeweils eine Länge von 0,5 bis 2,5 m auf. Gerade bei solch langen Filterelementen, die insbesondere ein hohes Eigengewicht mit sich bringen, bietet sich die erfindungsgemäße Verbindung jeweils zweier Filterkörperelemente mittels Verschraubung und Verklebung an.

Bevorzugt weist der Filterkörper einen Außendurchmesser von 30 bis 300 mm und/oder eine Wandstärke von 5 bis 30 mm, vorzugsweise 10 bis 25 mm, auf.

Zweckmäßigerweise weist das Material des Filterkörpers eine Porosität von 50 bis 90%, vorzugsweise größer als 70%, auf.

Die zuvor erwähnte Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelementes, wie beispielsweise des zuvor beschriebenen Filterelements, gelöst. Hierbei werden zur Bildung eines Filterkörpers des Filterelementes mehrere im Wesentlichen rohr- förmige Filterkörperelemente jeweils paarweise an ihren zueinander weisenden Endabschnitten verbunden. Erfindungsgemäß werden zwei paarweise miteinander zu verbindende Filterkörperelemente mittels an ihren Endabschnitten ausgebildeten und zueinander korrespondierenden Innen- und Außengewinden miteinander verschraubt und zusätzlich in ihren Kontaktbereichen mittels eines Klebstoffs miteinander verklebt. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden die jeweils paarweise miteinander zu verbindenden Filterkörperelemente an ihren stirnseitigen Endflächen und im Eingriffsbereich der Innen- und Außengewinde miteinander verklebt. Dies ermöglicht eine gute Abdichtung des Trennspalts zwischen jeweils zwei verbundenen Filterkörperelementen gegen ein Durchdringen von Fluiden. Zweckmäßigerweise wird der Klebstoff in den Kontaktbereichen aufgetragen, bevor die mehreren Filterkörperelemente jeweils paarweise miteinander verschraubt werden. Auf diese Weise kann der Klebstoff bestmöglich in den Kontaktbereichen aufgetragen werden. Der Klebstoff kann in den axialen Übergangsbereichen zwischen zwei verbundenen Filterkörperelementen zumindest teilweise auf die Außenfläche und/oder Innenfläche des Filterkörpers aufgetragen werden. Dies trägt ebenfalls zu einer guten Abdichtung des Trennspalts bei. Vorteilhaft wird der Klebstoff mit einer Schichtdicke von 1 bis 5 mm, bevorzugt gleichmäßig, aufgetragen. Es kann ein Klebstoff verwendet werden, der bei einer Erhitzung über eine bestimmte Grenztemperatur aushärtet und/oder versintert, wobei der Klebstoff insbesondere bei 250°C keramisiert. Vorteilhafterweise wird ein Klebstoff verwendet, der Partikel aufweist, die insbesondere eine Partikelgröße von bis zu 2 mm, bevorzugt 0,1 bis 0,5 mm, aufweisen. Es ist auch möglich, dass ein Klebstoff verwendet wird, der dünnflüssig und/oder ein alumosilikatischer Klebstoff und/oder ein Klebstoff auf Wasserglasbasis ist.

Bevorzugt sind die Filterkörperelemente derart ausgebildet, dass jeweils zwei zu verbindende Filterkörperelemente bündig miteinander abschließen, so dass die Außenfläche und/oder die Innenfläche des Filterkörpers in den axialen Übergangsbereichen zwischen den beiden Filterkörperelementen im Wesentlichen glatt sind. Bezüglich weiterer möglicher Merkmale des Filterelementes und Vorteile der Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Filterelementes wird auf die Beschreibung des erfindungsgemäßen Filterelementes verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.

Mit dem oben beschriebenen Filterelement wird also erstmals ein Filterelement mit einer alternativ ausgestalteten Verbindung zwischen mehreren Filterkörperelementen bereitgestellt, die die Nachteile der vorbekannten Verbindungen gerade nicht aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelementes unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist:

Figur 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Filterelementes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 eine schematische Zoomansicht eines Verbindungsbereiches des erfindungsgemäßen Filterelementes gemäß Figur 1 ;

Figur 3 eine schematische Querschnittsansicht eines Teils eines ersten

Filterkörperelementes des erfindungsgemäßen Filterelementes gemäß Figur 1 in einer nicht verschraubten und nicht verklebten Konfiguration; und

Figur 4 schematische Querschnittsansicht eines Teils eines zwei

Filterkörperelementes des erfindungsgemäßen Filterele mentes gemäß Figur 1 in einer nicht verschraubten und nicht verklebten Konfiguration.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen schematische Ansichten eines erfindungsgemäßen Filterelementes 1 zur Filtration von Abgasen oder Prozessgasen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, ist das Filterelement 1 in Form einer Filterkerze ausgebildet und besitzt einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Filterkörper 2, der an seinem einen, unteren Ende 3 halbkugelartig geschlossen und an seinem gegenüberliegenden, oberen Ende 4 offen ausgebildet ist und einen Innenraum 5 des Filterelementes 1 definiert. An dem offenen Ende 4 des Filterkörpers 2 ist ein radial abstehender konischer Kragen 6 angeformt, der sich in Richtung des geschlossenen Endes 3 des Filterkörpers 2 verjüngt.

Der Filterkörper 2 definiert eine Längsrichtung R und ist entlang dieser in zwei im Wesentlichen zylinderrohrförmige Filterkörperelemente 7, 8 unterteilt, die an ihren zueinander weisenden Endabschnitten 9, 10 miteinander verbunden sind. Hierzu weisen die Filterkörperelemente 7, 8 an ihren zueinander weisenden Endabschnitten 9, 10 zueinander korrespondierende Innen- und Außengewinde 1 1 , 12 auf, über die sie miteinander verschraubt sind. Zusätzlich sind die Endabschnitte 9, 10 in ihren Kontaktbereichen mittels eines Klebstoffs 13 miteinander verklebt. Das Vorsehen beider Verbindungsarten, also Kleben und Schrauben, ist vorteilhaft. Im Gegensatz zu einer reinen Verklebung der Filterkörperelemente 7, 8 wird eine größere Stabilität der Verbindung erreicht. Verglichen mit einer reinen Verschraubung wird gewährleistet, dass der Trennspalt zwischen den durch Verschraubung verbundenen Filterkörperelementen 7, 8 gegen ein Durchdringen von Fluiden abgedichtet ist. Die beiden Filterkörperelemente 7, 8 sind als Vakuumformteile mit eingelagertem Katalysator aufgebaut. Bei den Vakuumformteilen kann es sich beispielsweise um gebrannte oder ungebrannte Vakuumbauteile auf Basis von Aluminiumsilikatwolle, Erdalkalisilikatwolle und/oder polykristalliner Hochtemperaturwolle handeln. Auch wenn in der vorliegenden Ausführungsform ein Katalysator in die Vakuumformteile eingelagert ist, sollte klar sein, dass auch Ausführungsformen denkbar sind, bei denen kein solcher Katalysator in die Vakuumformteile eingelagert ist. Vakuumformteile können auch lediglich ein Bestandteil des Filterkörpers 2 sein oder der Filterkörper 2 kann ganz ohne Vakuumformteil auskommen. Generell sollte das Material des Filterkörpers 2 eine Porosität von 50 bis 90%, bevorzugt größer als 70%, aufweisen.

Der Filterkörper 2 kann in üblicher Weise beispielsweise 1 bis 6 m, vorzugsweise 4 bis 6 m, lang sein. Wie der Figur 1 zu entnehmen ist, macht jedes der beiden Filterkörperelemente 3, 4 in etwa die Hälfte der Gesamtlänge des Filterkörpers 2 aus. Selbstverständlich ist es in anderen hier nicht dargestellten Ausführungsformen auch möglich, den Filterkörper 2 aus mehr als zwei Filterkörperelementen 7, 8 zu bilden, so dass jedes Filterkörperelement 7, 8 einen kleineren Anteil der Gesamtlänge des Filterkörpers 2 ausmacht. Der Filterkörper 2 kann einen Außendurchmesser von 30 bis 300 mm und/oder eine Wandstärke von 5 bis 30 mm, vorzugsweise 10 bis 25 mm, aufweisen.

Insbesondere aus den Figuren 3 und 4 lässt sich erkennen, wie die beiden Filterkörperelemente 7, 8 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Filterelementes 1 miteinander verschraubt sind. Zum Zwecke einer übersichtlicheren Darstellung sind Teile der beiden Filterkörperelemente 7, 8 in den Figuren 3 und 4 in einer nicht verschraubten und nicht verklebten Konfiguration dargestellt. Bei den Innen- und Außengewinden 1 1 , 12 handelt es sich um Gewinde mit im Wesentlichen gleichmäßiger Gewindesteigung. Diese besitzen in der Längsrichtung R hier jeweils eine Länge von 50 bis 200 mm. Die Gewindetiefe der Innen- und Außengewinde 1 1 , 12 liegt bei 5 bis 20 mm. In anderen hier nicht dargestellten Ausführungsformen können die Innen- und Außengewinde 1 1 , 12 auch konisch ausgeführt sein. Die Innen- und Außengewinde 1 1 , 12 der vorliegenden Ausführungsform ähneln zum Teil einem Rundgewinde. Grundsätzlich kann es sich bei den Innen- und Außengewinden 1 1 , 12 beispielsweise auch um Trapezgewinde oder Flachgewinde handeln.

Der in der Figur 2 gezeigten Zoomansicht eines Verbindungsbereichs 14 des erfindungsgemäßen Filterelementes 1 ist zu entnehmen, dass die beiden Filterkörperelemente 7, 8 in ihren Kontaktbereichen, also im vorliegenden Ausführungsbeispiel an ihren stirnseitigen Endflächen 15 und im Eingriffsbereich der Innen- und Außengewinde 1 1 , 12, miteinander verklebt sind. Zusätzlich erstreckt sich der Klebstoff 13 in den axialen Übergangsbereichen 16 zwischen den beiden verbundenen Filterkörperelementen 7, 8 zumindest teilweise auf die Außenfläche 17 und Innenfläche 18 des Filterelementes 1. Die Schichtdicke des Klebstoffs 13 ist gleichmäßig und kann beispielsweise 1 bis 5 mm betragen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Klebstoff 13 derart beschaffen, dass er bei einer Erhitzung über eine bestimmte Grenztemperatur versintert. Hierdurch wird eine hohe mechanische Belastbarkeit und Festigkeit erzielt. In anderen hier nicht dargestellten Ausführungsformen kann der Klebstoff 13 zusätzlich oder alternativ beispielsweise auch Partikel aufweisen, dünnflüssig sein, ein alumosilikatischer Klebstoff und/oder ein Klebstoff auf Wasserglasbasis sein.

Wie ebenfalls der Figur 2 zu entnehmen ist, schließen die beiden miteinander verbundenen Filterkörperelemente 7, 8 derart bündig miteinander ab, dass die Außenfläche 17 und die Innenfläche 18 des Filterkörpers 2 in den axialen Übergangsbereichen 16 zwischen den beiden Filterkörperelementen 7, 8 im Wesentlichen glatt sind, d.h. ohne größere Kanten oder Vorsprünge.

Bezüglich weiterer Merkmale beziehungsweise Vorteile der Merkmale oder Merkmalskombinationen der zuvor beschriebenen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filterelementes wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Beschreibungsteil verwiesen.

Bezugszeichenliste

1 Filterelement

2 Filterkörper

3 geschlossenes Ende

4 offenes Ende

5 Innenraum

6 Kragen

7 Filterkörperelement

8 Filterkörperelement

9 Endabschnitt

10 Endabschnitt

1 1 Innengewinde

12 Außengewinde

13 Klebstoff

14 Verbindungsbereich

15 stirnseitige Endfläche

16 axialer Übergangsbereich

17 Außenfläche

18 Innenfläche