Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement zum Filtern eines Fluidstroms, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder gemäß dem Oberbegriff des An- spruchs 3. Die Erfindung betrifft außerdem eine Filtereinrichtung mit einem sol- chen Filterelement.

Durchströmt ein Fluidstrom ein Filterelement, so resultiert dies in einem Druckab- fall des Fluidstroms an dem Filterelement. Je geringer die Filterfeinheit eines Fil- terkörpers ist, desto höher ist der Druckabfall des Fluidstroms an dem Filterkör per. Um einen zu großen, unerwünschten Druckabfall zu vermeiden, kann ein Fil- terelement mehrere Filterkörper mit jeweils unterschiedlicher Filterfeinheit aufwei- sen, durch welche unterschiedliche Filterstufen gebildet sind. Ein Filterelement kann ferner wenigstens ein Bypassventil zur Umgehung einer oder mehrerer Fil- terstufen aufweisen. Der Druckabfall an dem Filterelement bzw. welche Filterstu- fen durch den Fluidstrom durchströmt werden, ist abhängig von der Viskosität des Fluidstroms, wobei die Viskosität des Fluidstroms abhängig von der Temperatur des Fluidstroms ist. Die Filterfeinheit des jeweiligen Filterkörpers und das wenigs- tens eine Bypassventil können dabei so ausgelegt sein, dass abhängig von der Temperatur bzw. der Viskosität des Fluidstroms unterschiedliche Filterkörper durchströmt werden, wodurch unterschiedliche Reinheitsgrade des gefilterten Flu- idstroms erreicht werden.

Das Filterelement kann in einem Filtergehäuse mit einem Deckel angeordnet sein und Fixierlaschen aufweisen, die in den Deckel greifen, wenn der Deckel am Fil- tergehäuse angeordnet ist und sich das Filtergehäuse im geschlossenen Zustand befindet, wodurch das Filterelement im Filtergehäuse mittig zentriert ist, auch wenn sich das Filtergehäuse in einer schrägen Einbaulage befindet. Nachteilig ist, dass die Fixierlaschen nur dann in den Deckel greifen, wenn sich das Filter- gehäuse im geschlossenen Zustand befindet. Wird der Deckel von dem Filterge- häuse gelöst, z.B. beim Wechsel des Filterelements, so ist das Filterelement nicht mehr durch die Fixierlaschen mittig im Filtergehäuse zentriert. Das Filterelement liegt bei gelöstem Deckel an den Innenwänden des Filtergehäuses an, wodurch der Wechsel des Filterelements erschwert wird. Ferner ist nachteilig, dass Was- ser und Ölalterungsprodukte nur unzureichend durch das Filterelement abge- schieden werden.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Fil- terelement eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzuge- ben, die insbesondere verhindert, dass das Filterelement beim Wechsel des Fil- terelements am Filtergehäuse anliegt und durch die es ermöglicht ist, Wasser und Ölalterungsprodukte beim Filtern des Fluidstroms aus dem Fluidstrom abzuschei- den.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Fil- terelement eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzuge- ben, durch die eine Verbesserung der Filtrationsleistung des Filterelements er- möglicht ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängi- gen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein zylindrisch und dreistufig ausgebildetes Filterelement zum Filtern eines Fluidstroms, insbe- sondere zum Filtern von Schmieröl, mit einem zylindrischen Feinfilterkörper, der eine Feinfilterstufe bildet, einem zylindrischen Hauptfilterkörper, der eine Hauptfil- terstufe bildet, und einem zylindrischen Schutzfilterkörper, der eine Schutzfilter- stufe bildet, und mit einer ersten Endscheibe, an der wenigstens ein Bypassventil zur Umgehung der Feinfilterstufe und der Hauptfilterstufe ausgebildet ist, sowie mit einer Zwischenscheibe, die den Feinfilterkörper axial mit dem Hauptfilterkör- per verbindet, wobei der Feinfilterkörper und der Hauptfilterkörper axial aufeinan- der folgen und einen Hohlraum des Filterelements umschließen, so dass die Fein- filterstufe und die Hauptfilterstufe fluidisch parallel angeordnet sind, und wobei der Schutzfilterkörper in diesem Hohlraum angeordnet ist, so dass die Schutzfil- terstufe der Feinfilterstufe und der Hauptfilterstufe fluidisch nachgeordnet ist, be- reit zu stellen, bei dem gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Lösung an der Zwischenscheibe wenigstens zwei radial abstehende, in Umfangsrichtung vonei- nander beabstandete, über den Umfang der Zwischenscheibe verteilte Abstand- selemente ausgebildet sind, durch die das Filterelement beim Wechsel des Fil- terelements am Filtergehäuse abgestützt ist. Dies ist vorteilhaft, da dadurch ein Wechsel des Filterelements erleichtert ist. Durch die Abstandselemente ist das Filterelement mittig im Filtergehäuse zentriert. Dies ist vorteilhaft, da dadurch eine gleichmäßige Filtration des Fluidstroms ermöglicht ist. Zweckmäßig sind die Ab- standselemente so ausgeführt, dass die Abstandselemente einen möglichst ge- ringen Strömungswiderstand für den das Filterelement durchströmenden Flu- idstrom darstellen. Der Fluidstrom wird beim Durchströmen des Filterelements von Verunreinigungen befreit, wobei an dem Hauptfilterkörper und dem Schutzfil- terkörper der größere Teil und an dem Feinfilterkörper der kleinere Teil des Flu- idstroms gefiltert wird. Dabei durchströmt der Fluidstrom das Filterelement von außen nach innen. Befindet sich Öl in kalten Zustand, z.B. beim Start einer Wind- energieanlage, so weist das Öl eine hohe Viskosität auf. Dadurch kann die Haupt- filterstufe und die Feinfilterstufe nur von einem sehr geringen Teil des Fluidstroms durchströmt werden. Dadurch steigt der auf das Bypassventil wirkende Druck an, was zum Öffnen des Bypassventils führt. Der Fluidstrom bzw. das Öl strömt durch das Bypassventil in den Hohlraum und anschließend durch die Schutzfilterstufe. Dadurch ist es ermöglicht, eine Windenergieanlage auch beim Start der Anlage mit gefiltertem Schmieröl zu versorgen. Erwärmt sich das Öl beim Betrieb und zir- kuliert anschließend im warmen Zustand in der Windenergieanlage, so ist ein größerer Teil des Fluidstroms in der Lage, die Hauptfilterstufe zu durchströmen. Dies resultiert in einem Druckabfall an dem jeweiligen Bypassventil, was zum Schließen des Bypassventils führt. Der erwärmte Fluidstrom durchströmt im We- sentlichen die Hauptfilterstufe und anschließend die Schutzfilterstufe, wobei ge- ringe Teile des Fluidstroms auch die Feinfilterstufe durchströmen können. Befin- det sich das Öl bzw. der Fluidstrom im heißen Zustand, so durchströmt der Flu- idstrom die Feinfilterstufe und die Hauptfilterstufe gleichzeitig und anschließend die Schutzfilterstufe, wobei der geforderte Reinheitsgrad des Fluidstroms durch die Hauptfilterstufe und die Feinfilterstufe erreicht wird. An der Schutzfilterstufe findet im Wesentlichen nur dann eine Reinigung des Fluidstroms statt, wenn der Fluidstrom im verunreinigten Zustand durch das Bypassventil und anschließend durch die Schutzfilterstufe strömt. Der Fluidstrom wird durch die Feinfilterstufe besonders gründlich von Verunreinigungen befreit, während durch die Hauptfilter stufe und das Bypassventil ein zu großer Druckabfall des Fluidstroms am Fil terelement verhindert wird. Es ist denkbar, dass das wenigstens eine Bypassventil in der Art eines Druckzuschaltventils ausgeführt ist. Ist durch den Fluidstrom ein definierter Druck an dem Bypassventil aufgebaut, so öffnet sich das Bypassventil. Wird der definierte Druck am Bypassventil unterschritten, so schließt sich das By- passventil. Es ist denkbar, dass der Feinfilterkörper und der Hauptfilterkörper ein Filtermaterial aufweisen, das Glasfasern aufweist und dass der Schutzfilterkörper ein Drahtgewebe aufweist. Es ist ferner möglich, dass an der ersten Endscheibe Fixierlaschen angeordnet sind. Das Filtergehäuse kann einen Deckel zum Schlie- ßen des Filtergehäuses aufweisen. Der Deckel kann komplementär zu den Fixier laschen ausgebildete Aufnahmeöffnungen aufweisen, in die die Fixierlaschen eingreifen, wobei das Filterelement durch die Fixierlaschen mittig im Filtergehäu- se zentriert ist, wenn der Deckel auf dem Filtergehäuse angeordnet ist bzw. wenn sich das Filtergehäuse im geschlossenen Zustand befindet. Die Fixierlaschen stehen axial von der ersten Endscheibe ab, wobei es denkbar ist, dass die Fixier laschen und/oder die erste Endscheibe mittels Spritzguss hergestellt sind.

Das hier vorgestellte Filterelement lässt sich als austauschbare Einheit in ein Fil- tergehäuse einer Filtereinrichtung, die zum Filtern des Fluidstroms dient, aus- tauschbar einsetzen.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher zumindest einer der Filterkörper, also der Feinfilterkörper und/oder der Hauptfilterkörper und/oder der Schutzfilter- körper als Ringfilterkörper ausgestaltet ist, der im Betrieb einer mit dem Filterele ment ausgestatteten Filtereinrichtung von dem zu filternden Fluidstrom radial durchströmt ist, um die jeweilige Filtrationsaufgabe zu lösen. Derartige radial druchströmbare Ringfilterkörper zeichnen sich durch einen relativ geringen Raumbedarf bei relativ großem durchströmbarem Querschnitt und somit durch ei- nen vergleichsweise geringen Gegendruck aus. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher zumindest der Schutzfilterkörper als Ringfilterkör per ausgestaltet ist, wodurch er sich relativ einfach in dem vom Feinfilterkörper und vom Hauptfilterkörper umschlossenen Innenraum oder Flohlraum des Fil- terelements unterbringen lässt. Optimal ist eine Variante, bei welcher alle drei Fil- terkörper jeweils als Ringfilterkörper ausgestaltet sind.

Zur Erziehlung einer besonders großen Filtrationsfläche wird für den jeweiligen Filterkörper vorzugsweise ein gefaltetes Filtermaterial verwendet. Bei einer Aus- gestaltung als Ringfilter ist das Fitlermaterial dann sternförmig gefaltet. Dies gilt für den Feinfilterkörper und/oder den Hauptfilterkörper und/oder den Schutzfilter- körper, bevorzugt zumindest für den Feinfilterkörper und/oder den Hauptfilterkör- per. Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass zumin- dest der Feinfilterkörper zum Absorbieren von Wasser und/oder zum Adsorbieren von Ölalterungsprodukten aus dem Fluidstrom ausgebildet ist. Zusätzlich zum Feinfilterkörper kann auch der Hauptfilterkörper zum Absorbieren von Wasser und/oder zum Adsorbieren von Ölalterungsprodukten aus dem Fluidstrom ausge- bildet sein. Es ist sinnvoll, den Gehalt an Wasser im Öl auf ein Minimum zu redu- zieren. Befindet sich Wasser im Öl, so können während eines Druckabfalls Was- serdampfblasen entstehen, die bei einem Druckanstieg implodieren. Ferner wirkt Wasser als eine Art Katalysator und beschleunigt die Neigung des Öls zu oxidie- ren. Dadurch entstehen langkettige, unlösliche und sich ablagernde Ölalterungs- produkte wie z.B. Harze, Schlamm oder Varnish. Dies resultiert in einem erhöhten Verschleiß und Instandhaltungsaufwand z.B. einer Windenergieanlage in welcher das Öl zirkuliert. Durch die Entstehung von Ölalterungsprodukten wird die Fähig- keit des Öls als Kühlmittel zu dienen reduziert. Dementsprechend ist es beson- ders vorteilhaft, wenn der Feinfilterkörper und gegebenefalls der Hauptfilterkörper sowohl zum Absorbieren von Wasser als auch zum Adsorbieren von Ölalterungs- produkten ausgebildet ist. Die beiden hier vorgestellten erfindungsgemäßen Lö- sungen lassen sich sowohl separat, also unabhängig voneinander als auch ge- meinsam, also kumulativ realisieren.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Feinfilterkörper und/oder der Hauptfilterkörper zum Absorbieren von Wasser ei- nen Superabsorber enthält. Ein Superabsorber ist ein Kunststoff, in der Regel ein Polymer, der in der Lage ist, ein Vielfaches seines Eigengewichts an einer pola- ren Flüssigkeit, also insbesondere von Wasser, aufzunehmen. Durch die Absorp- tion der Flüssigkeit bzw. des Wassers quillt der Superabsorber auf und bildet ein Hydrogel. Mit anderen Worten, der Feinfilterkörper bzw. der Hauptfilterköper kann ein superabsorbierendes, also wasserabsorbierendes Polymer enthalten, das durch die Absorption von Wasser ein Hydrogel bildet. Bevorzugt kann der Feinfilterkörper bzw. der Hauptfilterkörper zumindest eine Wasser absorbierende Schicht aufweisen, die den Superabsorber bzw. das was- serabsorbierende Polymer enthält, insbesondere als Pulver oder als Granulat o- der als Fasern. Die Wasser absorbierende Schicht erstreckt sich insbesondere ringförmig und koaxial zum übrigen Feinfilterkörper bzw. Hauptfilterkörper.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Wasser absorbierende Schicht ein Po- lyestervlies aufweist, das zwei Vlieslagen aufweist, zwischen denen der Superab- sorber bzw. das wasserabsorbierende Polymer angeordnet ist. Das Polyestervlies kann laminiert sein, um die beiden Lagen aneinander zu fixieren und so den Su- perabsorber bzw. das wasserabsorbierende Polymer zwischen den Lagen, also in dem Polyestervlies festzulegen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Feinfilterkörper und/oder der Hauptfilterkörper eine Filterschichtanordnung zum Adsorbieren von Ölalterungsprodukten aufweist, die mehrere Filterschichten aufweist, die verschiedene Filterfeinheiten besitzen und die im Feinfilterkörper bzw. im Hauptfilterkörper so angeordnet sind, dass die Filterfeinheit in der Durch- strömungsrichtung des Filterkörpers zunimmt. Hierdurch nimmt die Filtrationswir kung in der Durchströmungsrichtung von Filterschicht zu Filterschicht zu, was die dauerhafte Einlagerung bzw. Adsorption von relativ langkettigen Ölalterungspro- dukten begünstigt, ohne dass damit ein allzu großer Druckverlust einhergeht. Die Filterfeinheit korreliert mit der Filtrationswirkung, die mit der Maschenweite oder Porengröße korreliert, die ihrerseits mit der Durchlässigkeit für herauszufilternde Festkörper korreliert. Je kleiner die Maschenweite oder Porengröße, desto feiner ist das Filtermaterial und desto kleinere Festkörper lassen sich zurückhalten. Die Filterschichtanordnung bzw. deren Filterschichten erstrecken sich insbesondere ringförmig und koaxial zum übrigen Feinfilterkörper. Zweckmäßig kann die Filterschichtanordnung zumindest zwei Filterschichten auf- weisen, nämlich eine grobe Filterschicht und eine feine Filterschicht, die in der Durchströmungsrichtung des Feinfilterkörpers so angeordnet sind, dass zuerst die grobe Filterschicht und dann die feine Filterschicht durchströmt werden. Vorteil- haft kann die Filterschichtanordnung zumindest drei Filterschichten aufweisen, nämlich eine grobe Filterschicht, eine mittlere Filterschicht und eine feine Filter- schicht, die in der Durchströmungsrichtung des Feinfilterkörpers so angeordnet sind, dass zuerst die grobe Filterschicht, dann die mittlere Filterschicht und zu- letzt die feine Filterschicht durchströmt werden.

Vorteilhaft kann die jeweilige Filterschicht der Filterschichtanordnung durch ein Glasfasergewebe gebildet sein. Die in den verschiedenen Filterschichten zur An- wendung kommenden Glasfasergewebe unterscheiden sich durch unterschied! i- che Maschenweiten bzw. Durchlässigkeiten voneinander.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der zumindest eine Filter- schicht der Filterschichtanordnung den Superabsorber enthält oder durch eine den Superabsorber enthaltende Wasser absorbierende Schicht gebildet ist. Hier- durch erhält die Filterschichtanordnung eine Zusatzfunktion, nämlich als Wasser- absorber. Alternativ kann die Wasser absorbierende Schicht zusätzlich zu der Fil- terschichtanordnung vorgesehen sein, stromab oder bevorzugt stromauf davon.

Der Feinfilterkörper bzw. der Hauptfilterkörper weist ein Filtermaterial auf, das mehrschichtig aufgebaut sein kann, so dass es die vorstehend genannte Wasser absorbierende Schicht und/oder die vorstehend genannte Filterschichtanordnung aufweisen kann. Außerdem können weitere Schichten vorgesehen sein, wie z.B. eine oder mehrere Drahtschichten zur Stabilisierung des Filtermaterials und/oder eine oder mehrere Kunststoffschichten zum Schutz von Glasfaserschichten. Das Filtermaterial kann sternförmig gefaltet sein, um den ringförmigen Filterkörper zu bilden.

Zweckmäßigerweise kann auch der Hauptfilterkörper eine Filterschichtanordnung zum Adsorbieren von Ölalterungsprodukten aufweisen, die quasi wie die vorste- hend beschriebene Filterschichtanordnung des Feinfilterkörpers ausgestaltet sein kann, wobei jedoch die Filtrationswirkung beim Feinfilterkörper kleiner bzw. feiner ausgelegt ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Hauptfilterkörper ebenfalls eine solche Wasser absorbierende Schicht aufweisen, die vorstehend für den Feinfil terkörper vorgesehen sein kann. Im Hauptfilterkörper steht letztlich mehr Volumen für mehr Superabsorber zur Verfügung, so dass insgesamt mehr Wasser absor- biert werden kann.

Es ist selbstverständlich denkbar, dass an der Zwischenscheibe wenigstens zwei radial abstehende, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, über den Um- fang der Zwischenscheibe verteilte Abstandselemente ausgebildet sind, durch die das Filterelement beim Wechsel des Filterelements am Filtergehäuse abgestützt ist und dass zugleich der Feinfilterkörper zum Absorbieren von Wasser und Ölal- terungsprodukten aus dem Fluidstrom ausgebildet ist.

Eine mögliche Ausführungsform schlägt vor, dass der Feinfilterkörper eine Filter- feinheit von 3pm +/- 1 pm, der Hauptfilterkörper eine Filterfeinheit von 10pm +/- 3pm und der Schutzfilterkörper eine Filterfeinheit von 50pm +/-10pm aufweist. Die Filterfeinheit wird im vorliegenden Zusammenhang so definiert, dass Partikel mit einer Partikelgröße der jeweiligen Feinheit zu 99,5% aus dem Fluidstrom heraus- gefiltert werden. Das bedeutet beispielsweise, dass ein Filterelement, dessen Fil- terfeinheit 10pm beträgt, 99,5% von Partikeln mit einer Partikelgröße von mindes- tens 10pm aus dem Fluidstrom herausfiltern kann. Zweckmäßig kann vorgesehen sein, dass die Abstandselemente aus axial und radial verlaufenden Rippen gebildet sind. Dies ist vorteilhaft, da eine Zwischen- scheibe mit axial und radial verlaufenden Rippen relativ kostengünstig hergestellt werden kann und da es die axial und radial verlaufenden Rippen ermöglichen, dass der Fluidstrom zwischen den Rippen hindurchströmen kann. Die Rippen stellen für den Fluidstrom nur einen geringen Strömungswiderstand dar, wodurch ein unerwünschter Druckabfall an den Rippen weitgehend vermieden wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fil- terelement eine zweite Endscheibe aufweist, die eine zentrale Auslassöffnung aufweist. Der Schutzfilterkörper ist dabei so im Bereich der zweiten Endscheibe angeordnet, dass der Fluidstrom aus dem Flohlraum nur durch den Schutzfilter- körper hindurch zur Auslassöffnung strömen kann. Dadurch wird im Wesentlichen verhindert, dass der Fluidstrom von dem Flohlraum aus dem Filterelement strö- men kann, ohne vorher den Schutzfilterkörper zumindest teilweise zu durchströ- men. Dies ist vorteilhaft, da dadurch die Filtrationsleistung des Filterelements verbessert wird. Der durch das wenigstens eine Bypassventil geströmte, verun- reinigte Fluidstrom durchströmt den Schutzfilterkörper und verlässt das Filterele- ment im gefilterten Zustand durch die Auslassöffnung der zweiten Endscheibe.

Bei einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Schutzfilter- körper eine offene Endscheibe und eine geschlossene Endscheibe aufweist, wo- bei der Schutzfilterkörper über seine offene Endscheibe im Bereich der zweiten Endscheibe am Feinfilterkörper oder am Hauptfilterkörper radial und dicht abge- stützt ist. Dadurch wird weitgehend verhindert, dass der Fluidstrom zwischen dem Feinfilterkörper bzw. dem Hauptfilterkörper und dem Schutzfilterkörper an der of- fenen Endscheibe vorbei strömt. Der Fluidstrom wird im Bereich der zweiten End- scheibe durch die offene Endscheibe so umgelenkt, dass der Fluidstrom den Schutzfilterkörper durchströmt und dabei zumindest von den gröbsten Verunreini- gungen befreit wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass Teile des Fluidstroms bereits vorher den Schutzfilterkörper durchströmen. Der Fluidstrom durchströmt die offene Endscheibe des Schutzfilterkörpers und verlässt anschließend das Fil- terelement durch die zentrale Auslassöffnung der zweiten Endscheibe.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Schutzfilterkörper an seiner geschlossenen Endscheibe radial abstehende und in der Umfangsrichtung verteilt sowie voneinander beabstandet angeordnete Stützelemente aufweist. Dabei ist der Schutzfilterkörper über die Stützelemente am Feinfilterkörper oder am Hauptfilterkörper oder an der Zwischenscheibe radial abgestützt. Dadurch ist der Schutzfilterkörper im Flohlraum mittig zentriert. Dies ist vorteilhaft, da dadurch eine gleichmäßige Durchströmung des Schutzfilterkörpers ermöglicht ist. Der Fluidstrom kann zwischen zwei benachbarten Stützelementen an der geschlossenen Endscheibe vorbeiströmen. Dabei ist es zweckmäßig, dass die Stützelemente so ausgeführt sind, dass der Strömungswiderstand, den die Stützelemente dem Fluidstrom entgegensetzten, so gering wie möglich ist.

Ein Filterelement der vorstehend beschriebenen Art kann in einem im Wesentli- chen zylindrischen Filtergehäuse angeordnet sein, wobei zwischen einer Innen- wand des Filtergehäuses und dem Filterelement ein sich entlang einer Längsmit- telachse des Filtergehäuses erstreckender Ringraum ausgebildet ist. Das Fil- terelement ist über die Abstandselemente radial am Filtergehäuse abgestützt.

Das Filterelement ist ferner durch die Abstandselemente mittig im Filtergehäuse zentriert, derart, dass die Längsmittelachse des Filterelements im Wesentlichen parallel zu der Innenwand des Filtergehäuses bzw. parallel zu der Längsmittel- achse des Filtergehäuses verläuft, wodurch der Ringraum stets den gleichen Durchmesser aufweist. Dies ist vorteilhaft, da dadurch eine gleichmäßige Filtrati- on des Fluidstroms ermöglicht ist. Eine Filtereinrichtung mit mindestens einem Filterelement der vorstehend be- schriebenen Art, welches in einem im Wesentlichen zylindrischen Filtergehäuse angeordnet ist, kommt vorzugsweise in einer Windenergieanlage zum Filtern von Schmieröl zum Einsatz.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschrei- bung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh- ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge- stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Kompo- nenten beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch

Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Filterelements,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Filterelement,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen

Filterelements,

Fig. 4 eine stark vereinfachte Schnittansicht eines Filtermaterials, Fig. 5 eine Schnittansicht wie in Fig. 4, jedoch bei einer anderen Ausfüh- rungsform des Filtermaterials.

Wie in Fig. 1 illustriert, weist ein zylindrisch und dreistufig ausgebildetes Fil- terelement 1 zum Filtern eines Fluidstroms, insbesondere zum Filtern von

Schmieröl, einen zylindrischen Feinfilterkörper 2, der eine Feinfilterstufe 2 ^' bildet, einen zylindrischen Hauptfilterkörper 3, der eine Hauptfilterstufe 3 ^' bildet, und ei- nen zylindrischen Schutzfilterkörper 4 auf, der eine Schutzfilterstufe 4 ^' bildet. Da- bei folgen der Feinfilterkörper 2 und der Hauptfilterkörper 3 axial aufeinander und umschließen einen nur in Fig. 3 gezeigten Flohlraum 5, so dass die Feinfilterstufe 2 ^' und die Hauptfilterstufe 3 ^' fluidisch parallel angeordnet sind. Der ebenso nur in Fig. 3 gezeigte Schutzfilterkörper 4, ist in diesem Flohlraum 5 angeordnet, so dass die Schutzfilterstufe 4 ^' der Feinfilterstufe 2 ^' und der Hauptfilterstufe 3 ^' flui disch nachgeordnet ist. Der Schutzfilterkörper 4 ist dabei in Fig. 1 und 3 im Be- reich des Flauptfilterkörpers 3 angeordnet. Es ist ebenso denkbar, dass der Schutzfilterkörper 4 im Bereich des Feinfilterkörpers 2 angeordnet ist.

Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform sind alle drei Filterkörper, also der Feinfilterkörper 2, der Hauptfilterkörper 3 und der Schutzfilterkörper 4 je- weils als Ringfilterkörper ausgestaltet, so dass der jeweilige ringförmige Filterkör- per 2, 3, 4 im Betrieb einer mit dem Filterelement 1 ausgestatteten Filtereinrich- tung von dem zu filternden Fluidstrom radial durchströmt ist, um die jeweilige Filt- rationsaufgabe zu lösen. Derartige radial druchströmbare Ringfilterkörper zeich- nen sich durch einen relativ geringen Raumbedarf bei relativ großem durchström- barem Querschnitt und somit durch einen vergleichsweise geringen Gegendruck aus. Das Filterelement 1 weist ferner eine erste Endscheibe 6 auf, an der wenigstens ein Bypassventil 7 zur Umgehung der Feinfilterstufe 2 ^' und der Hauptfilterstufe 3 ^' ausgebildet ist. Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Anzahl der Bypassventile ist dabei lediglich beispielhaft zu verstehen. Es ist denkbar, dass an der ersten Endscheibe 6 Fixierlaschen 8 ausgebildet sind.

Wie in den Fig. 1 und 3 illustriert, weist das Filterelement 1 eine Zwischenscheibe 9 auf, durch die der Feinfilterkörper 2 axial mit dem Hauptfilterkörper 3 verbunden ist. An der Zwischenscheibe 9 sind radial abstehende, in Umfangsrichtung vonei- nander beabstandete, über den Umfang der Zwischenscheibe 9 verteilte Ab- standselemente 10 ausgebildet. Die Anzahl der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ab- standselemente 10 ist dabei lediglich beispielhaft zu verstehen. Es ist denkbar, dass die Abstandselemente 10 aus axial und radial verlaufenden Rippen 11 ge- bildet sind. Es verlässt den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht, wenn die Abstandselemente 10 eine andere geometrische Formgebung aufweisen.

Der Feinfilterkörper 2 kann eine Filterfeinheit von 3pm +/- 1 pm, der Hauptfilter- körper 3 kann eine Filterfeinheit von 10pm +/-3pm und der Schutzfilterkörper 4 kann eine Filterfeinheit von 50pm +/-10pm aufweisen. Der Feinfilterkörper 2 kann ferner zum Absorbieren von Wasser und/oder Ölalterungsprodukten aus dem Flu- idstrom ausgebildet sein. Dies wird weiter unten noch in Verbindung mit den Fig.

4 und 5 näher erläutert.

Das Filterelement 1 ist derart in einem im Wesentlichen zylindrischen Filterge häuse 12 angeordnet, dass zwischen einer Innenwand 13 des Filtergehäuses 12 und dem Filterelement 1 ein sich entlang einer Längsmittelachse 14 des Filterge- häuses 12 erstreckender Ringraum 15 ausgebildet ist. Dabei ist das Filterelement 1 über die an der Zwischenscheibe 9 ausgebildeten Abstandselemente 10 radial am Filtergehäuse 12 abstützt. Das Filtergehäuse 12, die Innenwand 13 und der Ringraum 15 sind nur in den Fig. 1 und 3 schematisch illustriert.

Entsprechend der Fig. 1 und 3 weist das Filterelement 1 eine zweite Endscheibe 17 auf, in der eine zentrale Auslassöffnung 18 ausgebildet ist. Der Schutzfilter- körper 4 ist so im Bereich der zweiten Endscheibe 17 angeordnet, dass der Flu- idstrom aus dem Flohlraum 5 nur durch den Schutzfilterkörper 4 hindurch zur Aus- lassöffnung 18 strömen kann.

Wie in Fig. 3 illustriert, weist der Schutzfilterkörper 4 eine offene Endscheibe 19 und eine geschlossene Endscheibe 20 auf. Dabei ist der Schutzfilterkörper 4 über seine offene Endscheibe 19 im Bereich der zweiten Endscheibe 17 am Feinfilter körper 2 oder am Hauptfilterkörper 3 radial und dicht abgestützt. Es ist ferner denkbar, dass der Schutzfilterkörper 4 an seiner geschlossenen Endscheibe 20 radial abstehende und in der Umfangsrichtung verteilt sowie voneinander beab- standet angeordnete Stützelemente 21 aufweist. Dabei ist der Schutzfilterkörper 4 über die Stützelemente 21 am Feinfilterkörper 2 oder am Hauptfilterkörper 3 oder an der Zwischenscheibe 9 radial abgestützt.

Eine Filtereinrichtung 16 mit dem Filtergehäuse 12 und mit mindestens einem Fil- terelement 1 der vorstehend beschriebenen Art kommt vorzugsweise in einer Windenergieanlage zum Filtern von Schmieröl zum Einsatz.

Gemäß den Fig. 4 und 5 kann der Feinfilterkörper 2 ein Filtermaterial 22 aufwei- sen, von dem in den Fig. 4 und 5 jeweils nur ein kleiner Teil als Schnittansicht dargestellt ist. Bei einem ringförmigen Feinfilterkörper 2 kann sich das Filtermate- rial 22 ebenfalls ringförmig erstrecken. Bevorzugt ist das Filtermaterial 22 außer- dem gefaltet, so dass es sich im ringförmigen Feinfilterkörper 2 sternförmig er- streckt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann nun vorgesehen sein, dass der Feinfilterkörper 22 zum Absorbieren von Wasser einen Superabsorber 23 enthält. Ein solcher Superabsorber 23 ist ein Kunststoff, in der Regel ein Polymer 24, der in der Lage ist, ein Vielfaches seines Eigengewichts an einer polaren Flüssigkeit, also insbesondere von Wasser, aufzunehmen. Durch die Absorption der Flüssig- keit bzw. des Wassers quillt der Superabsorber 23 auf und bildet ein Flydrogel 25. Mit anderen Worten, der Feinfilterkörper 2 kann ein superabsorbierendes, also wasserabsorbierendes Polymer 24 enthalten, das durch die Absorption von Was- ser ein Flydrogel 25 bildet.

Bevorzugt kann der Feinfilterkörper 2 hierzu im Filtermaterial 22 zumindest eine Wasser absorbierende Schicht 26 aufweisen, die den Superabsorber 23 bzw. das wasserabsorbierende Polymer 24 enthält. Die Wasser absorbierende Schicht 26 erstreckt sich insbesondere ringförmig und koaxial zum übrigen Feinfilterkörper 2. Vorteilhaft kann nun vorgesehen sein, dass die Wasser absorbierende Schicht 26 ein Polyestervlies 27 aufweist bzw. dadurch gebildet ist, das zwei Vlieslagen 28, 29 aufweist, zwischen denen der Superabsorber 23 bzw. das wasserabsorbieren- de Polymer 24 angeordnet ist. Das Polyestervlies 27 kann laminiert sein, um die beiden Lagen 28, 29 aneinander zu fixieren und so den Superabsorber 23 bzw. das wasserabsorbierende Polymer 24 zwischen den Lagen 28, 29, also in dem Polyestervlies 27 festzulegen.

Zusätzlich oder alternativ kann nun vorgesehen sein, dass der Feinfilterkörper 2 im Filtermaterial 22 eine Filterschichtanordnung 30 zum Adsorbieren von Ölalte- rungsprodukten aufweist, die mehrere Filterschichten 31 , 32, 33 aufweist, die ver- schiedene Filterfeinheiten besitzen und die im Feinfilterkörper 2 so angeordnet sind, dass die Filterfeinheit in der durch Pfeile angedeuteten Durchströmungsrich- tung 34 des Feinfilterkörpers 2 zunimmt. Hierdurch nimmt die Filtrationswirkung in der Durchströmungsrichtung 34 von Filterschicht 31 , 32, 33 zu Filterschicht 31 ,

32, 33 zu. Die Filterschichten 31 , 32, 33 und somit die Filterschichtanordnung 30 erstrecken sich insbesondere ringförmig und koaxial zum übrigen Feinfilterkörper 2.

Zweckmäßig kann die Filterschichtanordnung 30 zumindest zwei, drei oder mehr Filterschichten 31 , 32, 33 aufweisen. Im Beispiel der Fig. 4 sind genau drei Filter- schichten in der Filterschichtanordnung 30 vorgesehen, nämlich eine grobe Fil- terschicht 31 , eine mittlere Filterschicht 32 und eine feine Filterschicht 33, die in der Durchströmungsrichtung 34 des Feinfilterkörpers 2 so angeordnet sind, dass zuerst die grobe Filterschicht 31 , dann die mittlere Filterschicht 32 und zuletzt die feine Filterschicht 33 durchströmt werden. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausfüh- rungsform sind in der Filterschichtanordnung 30 dagegen genau zwei Filter- schichten angeordnet, nämlich eine grobe Filterschicht 31 und eine feine Filter schicht 33, die in der Durchströmungsrichtung 34 des Feinfilterkörpers 2 so ange- ordnet sind, dass zuerst die grobe Filterschicht 31 und danach die feine Filter schicht 33 durchströmt werden. Wie weiter oben erwähnt kann der Feilfilterkörper 2 eine Filterfeinheit von 3pm +/- 1 pm besitzen. Bei der hier vorgestellten progres- siven Filtrationswirkung wird diese Filterfeinheit des mehrschichtigen Feinfilter- körpers 2 letztlich durch die Schicht mit der geringsten Filterfeinheit definiert. Das bedeutet in diesem Beispiel, dass die feine Filterschicht 33 eine Filterfeinheit von 3pm +/- 1 pm besitzt, während die mittlere Filterschicht 32 und die grobe Filter- schicht 31 gröber sind. Beispielsweise kann die mittlere Filterschicht 32 eine Fil- terfeinheit von 6pm +/- 2pm oder mehr aufweisen und die grobe Filterschicht 31 kann eine Filterfeinheit von 9pm +/- 3pm oder mehr aufweisen. Vorteilhaft kann die jeweilige Filterschicht 31 , 32, 33 der Filterschichtanordnung 30 durch ein Glasfasergewebe oder Glasfaservlies gebildet sein. Die in den verschiedenen Fil- terschichten 31 , 32, 33 zur Anwendung kommenden Glasfasergewebe oder Glas- faservliese unterscheiden sich durch unterschiedliche Maschenweiten bzw. Durchlässigkeiten bzw. Porengrößen voneinander. Auch sind verschiedene Fa- serlängen und/oder Faserdicken denkbar.

Im Beispiel der Fig. 4 ist die Wasser absorbierende Schicht 26 zusätzlich zu der Filterschichtanordnung 30 vorgesehen. In Fig. 4 ist die Wasser absorbierende Schicht 26 bezüglich der Durchströmungsrichtung 34 stromauf von der Filter- schichtanordnung 30 angeordnet. Flierdurch werden der Superabsorber 23 und im Betrieb das Flydrogel 25 besser im Filtermaterial 22 gehalten.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist der Superabsorber 23 in die Fil- terschichtanordnung 30 integriert. Hierzu ist die Wasser absorbierende Schicht 26 zwischen zwei der Filterschichten 31 , 32, 33 der Filterschichtanordnung 30 angeordnet. Im Beispiel der Fig. 5 bildet die Wasser absorbierende Schicht 26 die mittlere Schicht zwischen der groben Filterschicht 31 und der feinen Filterschicht 33. Hierdurch erhält die Filterschichtanordnung 30 eine Zusatzfunktion, nämlich als Wasserabsorber.

Der Feinfilterkörper 2 weist somit ein Filtermaterial 22 auf, das mehrschichtig auf- gebaut ist, so dass es die vorstehend genannte Wasser absorbierende Schicht 26 und/oder die vorstehend genannte Filterschichtanordnung 30 aufweisen kann. Außerdem können weitere Schichten vorgesehen sein, wie z.B. eine oder mehre- re Drahtschichten zur Stabilisierung des Filtermaterials 22. Im Beispiel der Fig. 4 und 5 ist das Filtermaterial 22 durch eine anströmseitige Drahtgitterschicht 35 und durch eine abströmseitige Drahtgitterschicht 36 stabilisiert und geschützt. We- nigstens eine weitere, nicht gezeigte Kunststoffvliesschicht kann z.B. zum Schutz der Glasfaserschichten vorgesehen sein. ***