Ein bevorzugtes Einsatzgebiet der Erfindung ist die Anwendung auf dem Gebiete der Abgasfilterung bei Verbrennungsmotoren. Das weltweit immer stärker anwachsende UmweltbewuBtsein führt dazu, daB insbesondere auf diesem Gebiet Lösungen angestrebt werden, Emissionen zu verringern, zu reinigen, zu neutralisieren und letztendlich auf ein für den Menschen und seine Umwelt niedrigst möglichstes Potential zu senken. Dieses hat Mitte der 80er Jahre beispielsweise bei Kraftwagen das Augenmerk auf RuBpartikel gelenkt. Auch verschiedene Filtermöglichkeiten wurden konstruiert, um diese Partikel aus den Abgasen herausfiltern zu können. Im folgenden wird ein Überblick über einige im Stand der Technik bekannten Filteranlagen gege- ben, auf deren Ausgestaltungen, Materialien und Offenbarungsinhalt die Erfindung ebenfalls zurückgreift.

Die DE 37 44 265 offenbart einen RuBfilter zur Abgasreinigung bei Ver- brennungsmotoren, der Wellungen und Faltungen zur Umlenkung des Ab- gases im Rußfilter hat. In die Lagen des RuBfilters ist ebenes Filtermaterial integriert. Weiterhin wird ein Herstellungsverfahren zur Einbringung von

Wellungen und Faltungen erläutert, wobei in Abständen quer verlaufende Stege in die verwendeten Stahlbleche eingebracht werden. Aus der DE 33 30 020 ist ein Dieselabgasfilter aus Drahtgewebe bekannt, dessen Siebgewe- beanordnung in vielfältigen Formen dargestellt sind. Jeweils offene und geschlossene Stirnflächenabschnitte liegen sich gegenüber, wodurch der Strömungsweg in dem Dieselabgasfilter vorgegeben wird. Die verschlossenen Stirnfiächenabschnitte werden mittels Quetschungen von Bestandteilen des Dieselabgasfilters erzielt. Die EP 0 134 002 zeigt dazu mögliche Ausgestal- tungen und offenbart ein Herstellungsverfahren, ein Siebgewebe mit einer Decklage zu einem gasdurchlässigen Paket zu wickeln. In einem weiteren Dokument, der DE 29 51 316, wird ein katalytischer Filter für die Diesel- abgasreinigung beschrieben, der aus einer metallenen Siebgewebeanordnung mit abwechselnden Lagen aus gewelltem Siebgewebe und geschlossener Decklage besteht. Mittels Abdeckmittel werden die Stirnflächen des Filters so verschlossen, daB ein verschlossener Stirnflächenabschnitt einem offenen Stimnächenabschnitt gegenüberliegt. Die Filterwirkung dieses katalytischen Filters wird über die Maschenweite sowie über die Porosität einer aufzubrin- genden Oxidschicht auf das Siebgewebe erzielt. Eine andere technische Ausführung, Strömungswege in einem Filterkörper zu erzielen, wird in der OS 27 33 640 dargestellt. Es wird allerdings eine Trägermatrix für einen katalytischen Reaktor zur Abgasreinigung bei Brennkraftmaschinen mit beschichteten Stahlflächen beschrieben. Erhebungen bzw. Vertiefungen in einem Stahlblech wirken mit einem benachbarten Stahlblech formschlüssig zusammen, wodurch Strömungswege in der Trägermatrix entstehen. Aus der DE 37 44 265 ist wiederum ein Rußfilter bekannt, wobei Lagen aus gewell- tem oder gefaltetem Material quer zur Längsrichtung der Welle oder Faltung verschlossen sind.

Neben den soeben beschriebenen, aus metallischen Blechen oder auch Folien hergestellten Filtern gehören ebenfalls extrudierte bzw. keramische Filter zum

Stand der Technik. Aus dem G 87 00 787. 8 ist ein RuBfilter für Dieselmo- toren bekannt, wobei in Wirrlage angeordnete keramische Fasern einen offenporigen Filterkörper ausbilden. In dem Filterkörper ist ein Heizdraht eingebettet, der im wesentlichen das gesamte Volumen des Filterkörpers auf eine Temperatur erwärmen soll. Aus der JP-57-163112 ist ein RuBfilter bekannt, bei dem keramischer Schaum auf beiden Seiten mit Metallfolien umgeben ist. Die Metallfolien sind mit elektrischer Energie aufheizbar. Der keramische Schaum mit den Metallfolien wird zu einem Filterkörper gewun- den. Die DE 35 01 182 offenbart einen Abgasfilter für Dieselmotoren, der aus einem monolithischen Filterblock aus poröser Keramik besteht. Dieser Filterblock weist eine Vielzahl von in Hauptströmungsrichtung des Abgases verlaufenden Kanälen auf. Diese sind wechselseitig durch eingebrachte Stopfen verstopft. Die Stopfen sollen dafür sorgen, daB das Abgas mehr als eine Kanalwand in Hintereinanderschaltung durchströmt. Im Durchströmungs- sinn soll dabei die Porosität der durch die wirkenden Stopfen hinterein- andergeschalteten Kanalwände abnehmen. Die Abnahme der Porosität soll durch Aufbringen eines die Porosität verminderndes Mittel auf einem Filter- blockrohling erreicht werden, wobei durch mehrfaches Auftragen unterschied- liche Zonen verschiedener Porosität über den so geschaffenen Abgasfilter erzielt werden sollen. Dieser Abgasfilter ist aufgrund der notwendigen Stopfen sowie der unter Umständen mehrmalig notwendigen Wandbeschich- tung sehr aufwendig herzustellen. Durch die Aufteilung des monolithischen Filterblockes in Zonen unterschiedlicher Wandbeschichtungsporosität soll ein bei steigender Lebensdauer ansteigender Gegendruck vor dem Filter erheblich reduziert werden. Aufgrund der Durchströmung des Filterblockes, erzwungen durch seinen Aufbau, ist zwar sichergestellt, daB hintereinandergeschaltete Porositätszonen durchströmt werden, eine Aussage über den genauen Strö- mungsweg ist jedoch nicht möglich. Auch vermischen sich einzelne Gass- tröme im Filterblock immer wieder miteinander und erreichen aufgrund der

dabei auftretenden Effekte-einen unerwünschten Druckverlust im Filterblock selbst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen hitzebeständigen und regenerierbaren Filterkörper zu schaffen, der eine hohe Filterleistung mit geringen Druckverlusten bei der Filterung und Durchströmung miteinander kombiniert, wobei seine Herstellung in wenigen Arbeitsschritten möglich sein soll. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines hitzebeständigen und regenerierbaren Filterkörpers zu schaffen, das einen besonders arbeitssparenden Aufbau von Filterkörpem ermöglicht.

Ein hitzebeständiger und regenerierbarer Filterkörper zur Zurückhaltung von Partikeln aus einem den Filterkörper durchströmenden Gasstrom mit Strö- mungswegen für den Gasstrom weist voneinander getrennte Strömungswege auf. In den Strömungswegen sind jeweils in Strömungsrichtung hintereinander mindestens eine erste Filterstufe und eine zweite, feinere Filterstufe angeord- net. Die Separierung der Strömungswege stellt einerseits sicher, daB ein vorgegebener, definierter Weg durch die einzelnen Filterstufen von jedem Gasteilstrom durchschritten wird. Zum anderen werden Druckverluste auf- grund von Vermischungen unterschiedlicher Gasteilströme verhindert. Auch erleichtert die Trennung der einzelnen Strömungswege die konstruktive Ausgestaltung des Filterkörpers. Die jeweiligen Filterstufen in einem Strö- mungsweg sind dann unabhängig von benachbarten Strömungswegen anord- bar.

Die erste Filterstufe hält aus dem durchströmenden Gasstrom Partikel zu- rück, die eine gewisse MindestgröBe aufweisen. Sie dient daher als Art- grobfilter, welche die größeren flachen-und/oder volumenmäßig vorliegenden Verunreinigungen am Weiterströmen hindert. Der damit zum ersten Mal gefilterte Gasstrom wird dann auf eine zweite, feinere Filterstufe geführt

Diese ist nun in der Lage, Partikel aus dem Gasstrom zu filtern, die gegenüber denjenigen an der ersten Filterstufe zurückgehaltenen kleiner sind.

Die Aufspaltung der Filterung über den Filterkörper in verschiedene Filter- stufen hat den Vorteil, daB über eine Filterfläche einer Filterstufe betrachtet, immer genügend Zwischenräume vorhanden sind, durch die noch kleinere als die in dieser Filterstufe herauszufilternden Partikel hindurchströmen können.

Wäre nur eine Filterstufe mit einer einzigen vorgegebenen, höchstzulässigen Durchlässigkeit vorhanden, wäre unter Umständen ein viel zu groBer Druck- verlust bei Anhäufungen von allen herausgefilterten Partikeln festzustellen.

Durch Verwendung von Filterstufen, die hintereinander in einem Strömungs- weg angeordnet sind, verteilt sich die Belastung mit Partikeln auch über mehrere Filterflächen, wobei die Gesamtbelastung durch Partikel auch noch auf die einzelnen, voneinander getrennten Strömungswege aufgeteilt ist. Entsprechend der GröBe der zusammenaddierten Filterflächen der Filterstufen ergibt sich im Betrieb ein geringerer Druckverlust gegenüber einem Filter mit einer einzigen Porosität, sofern die Strömungswege für die zusammen- addierten Filternächen strömungstechnisch günstig ausgelegt sind.

Bei vielen Anwendungen ist es ausreichend, daB der Filterkörper über zwei Filterstufen verfügt. Abhängig jedoch von dem Einsatzgebiet der Erfindung, der Art der Partikel sowie der Partikelbeladung des Gasstromes ist es unter Umständen günstiger, drei oder mehr Filterstufen mit in Strömungsrichtung abnehmender GröBe der Filteröffnungen in dem Filterkörper anzuordnen.

Somit gelingt es, sehr fein dosiert den FilterprozeB im Filterkörper durch- zuführen. Ist beispielsweise bekannt, daB vorwiegend eine bestimmte Partikel- gröBe im zu filternden Gasstrom sich befindet, diese PartikelgröBe eine gewisse Streuungsbreite bezüglich seiner AbmaBe aufweist, wird durch Verwendung mehrerer Filterstufen, die bezüglich ihrer Filteröffnungsgrö#en sehr nahe beieinanderliegen, eine Aufteilung des Ausfilterns auf mehrere

Filterstufen erzielt. Ein Überlasten einer einzelnen Filterstufe wird so von vornherein ausgeschlossen.

Eine Ausführungsform eines hitzebeständigen und regenerierbaren Filterkör- pers weist sich abwechselnde Lagen aus Filtermaterial und Lagen aus gasundurchlässigem Material auf. Die Lagen aus Filtermaterial haben eine in Strömungsrichtung abnehmende GröBe an Filteröffnungen, während die Lagen aus gasundurchlässigem Material Strömungsleitfiächen bilden. Die Strömungs- leitflächen lenken den Gasstrom zwei-oder mehrfach ab, so daß er die Lagen aus Filtermaterial zwei-oder mehrfach kreuzen mu#. Während die Strömungsleitflächen zur Ausbildung der Strömungswege und deren gegen- seitiger Trennung dienen, bilden die Lagen aus Filtermaterial vorwiegend die jeweiligen Filterstufen aus. Das Filtermaterial kann beispielsweise ein Siebge- webe sein, sowie Tresse oder auch andere bekannte, hitzebeständige Filter- stoffe. Diese können beispielsweise Faserfilter oder auch keramische Schaum- filter sein. Ein Beispiel für letztere wären Polyurethanschåume, die mit Filtermaterial (Corderite oder A 1203) getränkt, anschließend getrocknet und dann gebrannt werden. Faserfilter wiederum sind in ihrer Wirkung stark abhängig vom Zusammenspiel der Faserdurchmesser mit dem Partikeldurch- messer. Zur Filterung von Dieselpartikeln bei Kraftfahrzeugabgasen mit einer PartikelgröBe zwischen 0, 1 bis 1 zm Durchmessr sind Faserdurchmesser von etwa 4 bis 30 ym sehr effektiv. Zur Erzielung einer ausreichenden Standfe- stigkeit, insbesondere bezüglich der Regenerierbarkeit, können die Faser- durchmesser materialabhängig auch gober gewählt werden. Im übrigen ist auch möglich, Stahlwollefilter einzusetzen, deren Drahtdurchmesser beispiels- weise 0, 25 mm beträgt. Die Lagen aus Filtermaterial und gasundurchlässi- gem Material können metallen aber ebenso auch aus keramischem Stoff sein.

Beschränkungen der Materialwahl ergeben sich höchstens aufgrund der Bedingungen, unter denen der Filterkörper eingesetzt wird.

Bei einem vorteilhaften Anwendungsgebiet, der Zuruckhaltung von Partikeln aus Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von aus Dieselkraftmaschinen stammenden RuBpartikeln, stellt die Temperaturentwicklung bei Regenerierung des Filterkörpers ebenso eine Grenze für Filterkörpermaterialien dar, wie die Temperatur des Gasstromes selbst bei Durchströmen des Filterkörpers. Mit einer katalytischen Nichtedelmetallbeschichtung gelingt es, die RuBzündtempe- ratur von etwa 500 °C auf etwa 400 °C zu senken. Durch Verwendung metallischer Kraftstoffadditive kann die Zündtemperatur sogar auf bis zu 150 °C gesenkt werden. Zu beachten ist aber, daB beispielsweise im Fahrbetrieb beim RuBabbrand auch Temperaturen unter ungünstigen Bedingungen von 1400 °C und mehr auftreten könnten. Diese werden durch eine erfindungs- gemäBe Ausgestaltung eines Filterkörpers jedoch verhindert. Bei anderen Anwendungen des Filterkörpers ergibt sich die Begrenztheit der verwend- baren Materialien beispielsweise aufgrund einer notwendigen Säurebeständig- keit, der auftretenden Errosion aufgrund der Art der Partikel sowie deren Strömungsgeschwindigkeit oder anderen EinfluBgröBen.

Ebenfalls abhängig von dem Verwendungsgebiet des Filterkörpers sind aber auch die Kosten der konstruktiven Ausgestaltung der Strömungswege. Diese können durch Spalte zwischen Lagen ebenso geschaffen werden wie bei einer Ausführungsform eines Filterkörpers durch voneinanderbeabstandete Wände, beispielsweise verschiedener extrudierter, kreisförmiger Hülsen mit unterschiedlichen Abständen, die ineinandergesteckt einen Filterkörper erge- ben. Wird dieser von auBen mit dem zu filternden Gasstrom beaufschlagt, kann der gefilterte Gasstrom aus dem inneren der letzten extrudierten Röhre abgeführt werden. Die Hülsen können untereinander verbunden sein, bei- spielsweise durch Abstützungen. Eine andere Halterungsmöglichkeit dieser Hülsen, die jeweils als Filterstufe wirken, ergibt sich durch Lagerung an ihren Stirnflächen. Diese müssen bei radialer Durchströmung verschlossen werden, um von auBen nach innen eines derartigen Filters die Strömungs-

wege auszubilden.-Vorteilhafterweise nimmt die Durchlässigkeit der Filter- stufen auch in dieser Richtung ab. Diese Durchströmungsrichtung hat den Vorteil, daB an der äußersten Röhre oder Hülse, die natürlich die gröBte Oberfläche aufweist, auch die gröBten Partikel abgefangen werden. Aufgrund der GröBe der Oberfläche der Hülse führt aber das Zurückhalten der groBen Partikel nicht zu so hohen Druckverlusten, wie sie bei beispielsweise der innersten Hülse bei gleicher Gas-und Partikelstrombeaufschlagung auftreten würden. Eine andere Ausgestaltung der Strömungswege sieht diese in Form von Strömungskanälen vor. Dementsprechend kann der Filterkörper gewik- kelt, geschichtet, extrudiert oder auf andere Weise hergestellt sein. Als Strömungskanal sind insbesondere Ausführungsformen von Strömungsleit- flächen zu betrachten, die einen vom Gasstrom zu durchquerenden Quer- schnitt bilden und/oder unterteilen, der gegenüber anderen Abmessungen des Filterkörpers kleiner ist.

Die Filterstufen wiederum sind in einer Ausgestaltung aus einzelnen Filtern oder in einer anderen Ausgestaltung auch aus mehreren Filtern als Schich- tung gebildet. Eine vorteilhafte Ausbildung eines Filterkörpers weist eine ge- schichtete und/oder gewickelte Lage mit einer Metallfolie auf, wobei ein erster und/oder zweiter Filter in die Lage eingearbeitet ist. Auf diese Weise läßt sich die Lage beliebig verformen, wobei sie bei einem Filterkörper auch zu dessen Stabilität beitragen kann. Die Integrierung eines oder zweier Filter in einer Lage mit einer Metallfolie erlaubt weiterhin, auch Materialien für das Filter zu verwenden, die von sich aus keine ausreichende Festigkeit bzw. konkrete Formgestalt haben, beispielsweise Schüttungen oder ähnliches.

Ein Filter ist dabei einer Filterstufe zugeordnet. Eine weitere Ausgestaltung einer Filterstufe bzw. mehrerer nachfolgender sieht vor, daB das erste und das zweite Filter einen zusammenhängenden Filter ausbilden. Das kann bedeuten, daB das zusammenhängende Filter sich über mehrere Strömungs- wege erstreckt oder aber auch, daB die in einem Strömungsweg hinterein-

ander angeordneten Filterstufen durch das Filter selbst zusammenhängen. Das Filter kann beispielsweise ein Metallgewebe sein, wobei der Maschenabstand des Gewebes über seine Länge sich verändert und dadurch unterschiedliche Filterstufen ausbildet. Es kommen aber auch andere Filter, wie sie aus dem weiter oben erwähnten Stand der Technik bekannt sind, in Betracht.

Für eine besonders effektive Nutzung einer Filterstufe bzw. eines Filters ist es vorteilhaft, wenn dieser so in einer Ebene in einem Strömungskanal angeordnet ist, daB eine mit zu reinigendem Gas beaufschlagbare Quer- schnittsfläche der Filterstufe im Strömungskanal gober als die kleinste Querschnittsfläche durch diese Strömungskanal ist. Die Verteilung des Gass- tromes über eine gröBere Fläche bei Durchtritt durch die Filterstufe gegen- über der Querschnittsfläche des Kanals vermeidet zum einen gröBere Druck- verluste, da mehr Öffnungen zum Durchströmen bei einer Filterstufe zur Verfügung gestellt werden. Zum anderen wird das Verstopfen dieser Off nungen aufgrund der erhöhten Anzahl gegenüber einer senkrecht im Quer- schnitt angeordneten Filterstufe erschwert. Weiterhin ist auf diese Weise das Filter oder die Filterstufe auch konstruktiv nutzbar. Sie kann insbesondere so angeordnet sein, daB sie einen Beitrag zur Stabilität des Filterkörpers genauso wie zu dessen Elastizität beiträgt. Die Filterstufe ist daher in einer Ausgestaltung eines Filterkörpers unter Belastung verformbar. Diese Ver- formbarkeit kann plastisch aber genauso auch elastisch sein, je nach dem, mit welchen Belastungen in dem entsprechenden Einsatzgebiet des Filterkör- pers zu rechnen ist.

Eine Weiterbildung eines Filterkörpers weist diesen mit einer Filterstufe mit einer Senke auf, an der sich gefilterte Partikel dieser Filterstufe bevorzugt sammeln. Unter dem Begriff Senke ist zum einen eine räumliche Ausgestal- tung zu verstehen, bei der aufgrund der Durchströmung durch die Filterstufe eine entsprechende Geometrie derselben eine Wanderbewegung der zurückge-

haltenen Partikel an der Filterstufe zuläBt. Die Wanderbewegung kann durch geeignete Konstruktionen der Filterstufe gelenkt werden. Diese kann dazu Vertiefungen, Rillen, Einschnürungen, reusenähnliche Mittel genauso wie Leitflächen haben. Zum anderen sind unter dem Begriff Senke all diejenigen Mittel zu verstehen, die an einer Filterstufe dafür Sorge tragen, daB ein quasi Hauptanziehungspunkt für die zurückgehaltenden Partikel besteht. Diese können chemischer, physikalischer oder elektrischer Art sein.

Die sich bei längerer Durchströmung des Filterkörpers an den Filterstufen ergebenden Anhäufungen von Partikeln in und um die Senke herum erleich- tern die Regenerierbarkeit des Filterkörpers. Bei langandauerndem Filterkör- pereinsatz nimmt, über die Zeit betrachtet, dessen Filterwirkung ab. Daher muB versucht werden, die ursprüngliche Filterwirkung zumindest annähernd wieder erreichen zu können. Bei einer Ausbildung eines Filterkörpers weist dieser zumindest benachbart zur Senke Mittel zur Regenerierung der Filter- stufe auf. Dieses kann ein Mittel zur thermischen Umsetzung der dort angesammelten Partikel sein. Andere Maßnahmen, wie beispielsweise Ab- fluBkanäle für die Partikel oder ähnliches, sind aber ebenfalls möglich. Die Regenerierung des Filterkörpers kann auf chemische, thermische oder auch mechanische Weise erfolgen, wobei die ausgewählte Regenerierungsart im Regelfalle von mehreren Parametern abhängt. Je nach Aufbau des Filterkör- pers, der dabei verwendeten Materialien und der Anlage, in der sich der Filterkörper befindet, ist zu entscheiden, ob ein mechanisches Entfernen, beispielsweise Ausschütteln oder Wegschwemmen der Partikel vorteilhafter ist als andere Regenerierungsmöglichkeiten. Die Art der zurückgehaltenen Partikel und ihr Verhalten, z. B. Zusammenbacken o. ä., spielt dement- sprechend natürlich auch eine Rolle. Auch kann es vorteilhaft sein, daB verschiedene Filterstufen des Filterkörpers auch unterschiedlich regenerierbar sind. Beispielsweise kann es bei in Strömungsrichtung nachfolgenden Filter- stufen günstig sein, die dort besonders feinen Partikel thermisch umzusetzen,

während die gröBeren Partikel an den in Strömungsrichtung vorderen Filter- stufen besser mechanisch zu entsorgen wären. Die Auswahl des Regenerie- rungsverfahrens ist daher auch von energetischen Gesichtspunkten abhängig.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung eines Filterkörpers weist dieser zu- mindest teilweise eine katalytisch aktive Beschichtung auf. Diese kann zur Umsetzung des durch den Filterkörper durchströmenden Gasstromes dienen, aber ebenso auch eine Funktion für den Filterkörper selbst haben. Dieses kann eine Erwärmung eines Teiles des Filterkörpers oder des gesamten Filterkörpers aufgrund der katalytischen Reaktion sein genauso wie eine ebenfalls mögliche Regenerierung einer Filterstufe. Der Filterkörper ist einsetzbar in chemischen Anlagen genauso wie in abgastechnischen Anlagen, bei denen der Gasstrom so hohe Temperaturen aufweist, daB nicht hitzebe- ständige Filterkörper geschädigt werden würden.

Für die Anwendung bei Diesel-Kraftfahrzeugen ist es besonders vorteilhaft, zwei unterschiedliche katalytisch aktive Beschichtungen in dem Wabenkörper vorzusehen, um bestimmte Eigenschaften gezielt zu verbessern. So ist die Umsetzung von Stickoxiden im Abgas zu unschädlichen Bestandteilen am effektivsten dann möglich, wenn Kohlenwasserstoffe vorhanden sind, die den vom Stickoxid zu reduzierenden Sauerstoff binden können. Daher wird bevorzugt die erste Stufe des Filterkörpers mit einer die Reduktion fördern- den Beschichtung zur Zerlegung von Stickoxiden vorgesehen. Erst danach folgt eine die Oxidation der übriggebliebenen Kohlenwasserstoffe (und von Kohlenmonoxid, falls vorhanden) fördernde Beschichtung.

Gleichzeitig oder alternativ ist es möglich, die verschiedenen Lagen mit unterschiedlichen Beschichtungen zu versehen, insbesondere die gasdurch- lässigen Lagen, in denen sich RuB ansammelt, mit einer die Zündtemperatur des Rußes senkenden katalytisch aktiven Beschichtung und die gasundurch-

lässigen Lagen mit einer die Oxidation von Kohlenwasserstoffen fördernden Beschichtung.

Bei einer weiteren Ausbildung eines Filterkörpers ist dieser beheizbar. Dieses kann elektrisch aber auch auf andere Weise, z. B. durch chemische Wir- kung, Wärmeübertragung oder ähnlichem vollzogen werden. Bevorzugt ist es, wenn die erste und/oder die zweite Filterstufe direkt beheizbar ist. Zum einen ermöglicht dieses, den Gasstrom zu heizen, zum anderen ist auf diese Weise die Filterstufe auch regenerierbar. Die Beheizung des Filterkörpers kann also den gesamten Körper umfassen, genauso aber auch nur gewisse Teile von ihm. Dieses ist durch den Aufbau des Filterkörpers sowie bei- spielsweise durch die elektrischen Anschlüsse bei einer elektrischen Behei- zung steuerbar. Insbesondere kann der Filterkörper so konstruiert sein, daB er Flächen aufweist, die sich besonders stark erhitzen, während andere Fläche demgegenüber nur eine gewisse Erwärmung aufweisen.

Entsprechend einer weiteren Zielsetzung der Erfindung wird ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines hitzebeständigen und regenerierbaren Filter- körpers, der zur Zurückhaltung von Partikeln, insbesondere RuBpartikeln aus einem, den Filterkörper durchströmenden Gasstrom, vorzugsweise bei einer Verbrennungskraftmaschine dient, geschaffen. Auch dieser Filterkörper weist vorgegebene Strömungswege für den durchströmenden Gasstrom auf. Beim HerstellungsprozeB der Strömungswege im Filterkörper werden gleichzeitig mindestens eine erste Filterstufe und eine zweite, feinere Filterstufe in einem Strömungsweg angeordnet, wobei die erste und die zweite Filterstufe in einer Strömungsrichtung durch den Filterkörper gesehen, auf dem Strömungs- weg hintereinander zu liegen kommen. Das derartige Verfahren bietet sich insbesondere für einen Filterkörper mit einer ersten und einer zweiten Filterstufe an, wie er im Vorherigen schon beschrieben wurde. Das Ver- fahren bietet den Vorteil, daB eine nachträgliche, nach Fertigstellung des

Filterkörpers in diesem einzusetzende Filterstufe als Arbeitsschritt entfällt. Dadurch weist das Verfahren nicht nur eine Zeitersparnis gegenüber den bisherigen Verfahren im Stand der Technik, sondern auch Kostenvorteile gegenüber diesen auf. Unter dem Begriff"gleichzeitig"ist daher entspre- chend der Erfindung auch der Arbeitsschritt zu verstehen, bei dem ein Strömungsweg gefertigt wird, beispielsweise bei Blechlagen durch Auflegen verschiedener von ihnen oder bei der Wicklung derselben. Handelt es sich um einen extrudierten Körper, kann das Verfahren so durchgeführt werden, daB bei der Extrusion des Filterkörpers seine Porosität durch Änderung oder Auswahl einer Porosität eines Extrusionsmaterials entsprechend einer ge- wünschten Porosität einer Filterstufe erreicht wird. Dieses kann durch unter- schiedliche Abmessungen des oder der verwendeten Extrusionsmaterialien erzielt werden. Bei Schlämmen sind diese beispielsweise jeweils mit unter- schiedlicher Porosität angemischt. Sollte ein Filterkörper gesintert sein, besteht hier die Möglichkeit, die Sinterform entsprechend der gewünschten Porosität einer Filterstufe mit unterschiedlichen SintermaterialgröBen zu befüllen. Entsprechende Vorrichtungen zur Herstellung eines derartigen Filterkörpers weisen vorteilhafterweise Mischapparaturen auf, die eine Ände- rung von MaterialgröBen bei der Herstellung des Filterkörpers erlaubt. Je nach gewünschter Filterstufe kann das Verfahren so ausgelegt werden, daB einerseits ein stetiger Übergang von einer Porosität zur anderen vollzogen wird, andererseits erlaubt das Verfahren auch eine gezielte Abgrenzung zwischen zwei unterschiedlichen Porositäten.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung werden in der nun folgenden Beschreibung der Zeichnung dargestellt und näher erläu- tert. Vorteilhafte Weiterbildungen und Kombinationen der Erfindung können aus den bisher beschriebenen und den noch folgenden Merkmalen gebildet werden. Es zeigen :

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Filterkörper, der eine erste Filterstufe- und eine zweite, feinere Filterstufe hat, Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem anderen Filterkörper, der eine erste und eine zweite Filterstufe mit jeweils einer Senke aufweist, Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Filterkörper, der eine Umlenkung des zu filternden Gasstromes aufweist, Fig. 4 einen Filterkörper, dessen Strömungswege radial-axiale Umlenkun- gen haben, Fig. 5 einen weiteren Filterkörper in Explosionsdarstellung, Fig. 6 einen Aufbau einer Lage eines Filterkörpers in Explosionsdarstel- lung, Fig. 7 eine Durchströmung eines durch Lagen aufgebauten Filterkörpers im Ausschnitt, Fig. 8 einen Filterkörper mit erster und zweiter Filterstufe, Fig. 9 einen radial durchströmten Filterkörper in einer Prinzipdarstellung, Fig. 10 einen weiteren, radial durchströmbaren Filterkörper, der gewickelt ist, Fig. 11 ein Verfahren zur Herstellung eines regenerierbaren und hitzebe- ständigen Filterkörpers und

Fig. 12 ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Filterkörpers einer Prinzipskizze.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Filterkörper 1, der von einem Gasstrom 2 durchströmt wird. In dem dargestellten Ausschnitt sind eine Oberlage 3, eine Unterlage 4 und dazwischen eine gewellte Lage 5 aus Filtermaterial zu sehen. Die Oberlage 3 sowie die Unterlage 4 sind gasun- durchlässig und bilden Strömungsleitflächen aus. Die gewellte Lage 5 ist zwischen den Strömungsleitflächen angeordnet, wobei sie mehrere Filterstufen hat. Die erste Filterstufe 6 weist eine geringere Anzahl von durchströmbaren Offhungen auf als die nachfolgenden beiden Filterstufen, die zweite Filter- stufe 7 und die dritte Filterstufe 8. Die Offhungen 9 in den jeweiligen Filterstufen 6, 7 und 8 nehmen in Strömungsverlauf des Gasstromes 2 immer kleinere AbmaBe an, deren Unterschiede durch unterschiedliche Weiten der Offnungen 9. 1, 9. 2 und 9. 3 gekennzeichnet sind. Die hinterein- ander angeordneten Filterstufen 6, 7 und 8 filtern daher auch unterschiedli- che PartikelgröBen aus. Das Filtermaterial der gewählten Lage 5 kann Keramik aber genauso auch Metalldraht bzw. Metallgewebe sein. In dem Beispiel der Fig. 1 durchströmt der Gasstrom 2 den zwischen der Oberlage 3 und Unterlage 4 gebildeten Strömungsweg 10 ohne eine durch diese verursachte Ablenkung. Eine gewisse Ablenkung erfolgt allerdings durch die Stege, die die Offhungen 9. 1, 9. 2 und 9. 3 umgeben. Im Strömungsweg 10 weist die Lage 5 aus Filtermaterial nun eine derartige Wellung auf, daB über deren Wellenlänge X der Gasstrom 2 zweimal die gewellte Lage 5 durchströmt. Der Abstand X ist nicht zwingend vorgeschrieben ; es sind auch Wellungen mit anderen AbmaBen möglich. Dies betrifft nicht nur die Wel- lenlänge, sondern ebenfalls deren Amplitude A. Diese kann über den Filter- körper gesehen ab-oder auch zunehmen. Dadurch ergeben sich unterschiedli- che Strömungsgeschwindigkeiten im Filterkörper, die je nach Partikelbeladung des Gasstromes 2 vorteilhaft sein können. Die Lage 5 aus Filtermaterial, die

die einzelnen Filterstufen 6, 7 und 8 ausbildet, kann auch geknickt, gefaltet oder andere Geometrien annehmen. Der Übergang von einer Filterstufe zur nächsten muB auch nicht so, wie hier dargestellt, im regelmäBigen Abstand der Wellenlänge X erfolgen. Vielmehr kann der Übergang zwischen der ersten Filterstufe 6 und zweiten Filterstufe 7 flieBend sein, je nach Her- stellungsprozeB der Lage 5.

Fig. 2 zeigt wiederum einen Ausschnitt eines Filterkörpers 1, der eine erste Filterstufe 6, eine zweite Filterstufe 7 und eine dritte Filterstufe 8 zwischen wiederum einer Oberlage 3 und einer Unterlage 4 angeordnet, aufweist. Die einzelnen Filterstufen 6, 7 und 8 weisen Senken 11 auf. Die Senken 11 sind als Art Vertiefung in den jeweiligen Filterstufen 6, 7 und 8 ausgebil- det, wobei in Anströmungsrichtung der jeweiligen Filterstufe die erste Senke 11. 1 eine Vertiefung in Richtung der Durchströmung des Gasstromes 2 entlang des Strömungsweges 10 hat und die zweite Senke 11. 2 dagegen der Strömung entgegengerichtet ist. Während an der ersten Senke 11. 1 sich Partikel in der Mitte sammeln werden, verteilt die zweite Senke 11. 2 die ankommenden Partikel zu beiden Seiten. Eine Ausgestaltung entsprechend der ersten Senke 11. 1 ist vor allem dann zweckmäBig, wenn die Partikelbela- dung des Gasstromes 2 nicht so groB ist, als daB die Sammlung der Parti- kel an einem einzigen Ort zu zu hohen Druckverlusten führen würde. Bei einer Gefahr der Verstopfung der Filterstufe ist eine Ausgestaltung entspre- chend der zweiten Senke 11. 2 aufgrund der Verteilung der Partikel vor- teilhafter. Auch kann eine Filterstufe mehrere Senken aufweisen.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Filterkörper 1, der erste Lagen 12 aus gasundurchlässigem Material und zweite Lagen 13 aus Filtermaterial hat. Die ersten Lagen 12 sind so ausgebildet, daB der Gasstrom 2 mehrfach abgelenkt wird, wodurch er die zweiten Lagen 13 aus Filtermaterial mehr- fach kreuzt. Die zweiten Lagen 13 haben zusammenhängende Filterstufen,

die erste Filterstufe 6, die zweite Filterstufe 7 und die dritte Filterstufe 8.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel die gasundurchlässigen Lagen 12, die die Strömungsleitflächen ausbilden, gewellt sind, dagegen das dazwischenliegende Filtermaterial der zweiten Lagen 13 glatt auf den jeweiligen Wellungen aufliegt, legt der Gasstrom 2 über die Länge des Filterkörpers 1 betrachtet, einen längeren Weg zurück als gegenüber Filterkörpern, wie sie in der Fig. 1 und 2 dargestellt sind. Soll nun der Gasstrom 2 im Filterkörper 1 behan- delt werden, sei es thermisch oder katalytisch, kann je nach gewünschten AbmaBen und notwendigem Strömungsweg die günstigste Filterform ausge- wählt werden. Entsprechend der Umlenkung in einem Filterkörper 1 gemäB der Fig. 3 ergibt sich auBerdem auch eine andere Durchmischung gegenüber derjenigen, die bei den beiden vorher beschriebenen auftritt. Eine weitere Ausgestaltung eines Filterkörpers 1 hat Strömungsleitflächen, die zumindest teilweise zusätzlich weitere Leitflächen aufweisen, die für eine weitere Durchmischung sorgen. Dieses können auch Durchbrüche genauso wie Strukturen sein, wie sie bei Kraftfahrzeugkatalysatoren der Anmelderin bekannt sind. Da der Gasstrom 2 mehrmals durch die zweiten Lagen 13 mit gleichen Filteröffnungen entsprechend der ersten 6, zweiten 7 oder dritten 3 Filterstufe, wie dargestellt, durchströmt, weisen die zweiten Lagen 13 einer weiteren Ausgestaltung zu Beginn einer der jeweiligen Filterstufe zusätzliche Öffnungen auf, die hier allerdings nicht dargestellt sind. Durch diese Öffnungen kann der Gasstrom ungefiltert auf den nachfolgenden Teil der jeweiligen Filterstufe auftreffen. Auf diese Weise wird innerhalb der Filterstufe eine stufenweises Zurückhalten der Partikel erzielt. Die Anzahl dieser Zusatzöflnungen nimmt dazu am zweckmäBigsten über den Strömungs- weg 10 gesehen in Strömungsrichtung immer weiter ab. Der letzte Teil einer Filterstufe besitzt dann möglichst keine Zusatzöffnung mehr.

Fig. 4 zeigt einen Filterkörper 1, dessen Strömungswege 10 radial-axiale Umlenkungen aufweisen. Der Filterkörper 1 ist in einem Mantelrohr 14

eingebettet und ist aus gewickelten ersten Lagen 12 aus gasundurchlässigem Material und zweiten Lagen 13 aus Filtermaterial aufgebaut. Die zweiten Lagen 13 aus dem Filtermaterial sind ebenfalls wie im Beispiel der Fig. 3 geradlinig verlaufend. Die gewickelten gasundurchlässigen Lagen 12 dagegen sind zwar gewellt, die Wellung selbst erstreckt sich diesmal jedoch senkrecht zur Durchströmungsrichtung des Gasstromes 2 durch den Filterkörper 1. Die ersten Lagen 12 sind nun so ausgerichtet und ausgeformt, daB sie den jeweiligen Strömungsweg 10 entlang der axialen Achse des Filterkörpers 1 auch radial umlenken können. Diese Umlenkungen 15 können im Filterkör- per 1 in ihrer geometrischen Anordnung zueinander parallel oder auch versetzt, wie es in Strömungsrichtung weiter hinten im Filterkörper 1 geschieht, angeordnet sein. Weiterhin hat das Mantelrohr 14 einen elek- trischen AnschluB 16, mit dem der gesamte oder auch nur Teile des Filter- körpers 1 an eine elektrische Stromquelle anschlieBbar sind. ZweckmäBig ist es, den Filterkörper 1 konstruktiv so auszulegen, daB elektrisch leitende Wege innerhalb dieses Körpers festgelegt sind.

Fig. 5 zeigt einen weiteren Filterkörper 1, diesmal in einer Explosionsdar- stellung. Die drei Teile 1. 1, 1. 2 und 1. 3 des Filterkörpers 1 sind extrudiert, gesintert oder auch aus Lagen aufgebaut und ergeben zusammengestellt den Filterkörper 1. In den jeweiligen Teilen 1. 1, 1. 2 und 1. 3 sind als Strö- mungswege 10 Strömungskanäle 16 vorhanden, die in Teil 1. 1 gestrichelt angedeutet sind. Zwischen den jeweiligen Teilen 1. 1 und 1. 2 bzw. 1. 2 und 1. 3 sind eine erste Filterstufe 6 bzw. eine zweite Filterstufe 7 angeordnet.

Die beiden Filterstufen 6 und 7 können bei diesem mehrteiligen Filterkörper 1 einfach zwischen die Teile 1. 1, 1. 2 und 1. 3 gelegt werden oder auch in entsprechende Befestigungungen an den Teilen 1. 1, 1. 2 oder 1. 3 gehaltert sein. Ein derartiger, mehrstückiger Filterkörper 1 bietet zum einen den Vorteil, daB aufgrund seines modularen Aufbaus er beliebig erweiterbar durch weiteres Anfügen von Teilen und Filterstufen ist. Die Filterstufen 6

und 7 wiederum können relativ problemlos ein-und wieder ausgebaut werden, was einen unter Umständen notwendigen Austausch einer jeweiligen Filterstufe sehr erleichtert. Dieses kann beispielsweise aufgrund von Korro- sions-oder Errosionsfolgen an einer Filterstufe notwendig sein. Auch erlaubt diese Anordnung der Filterstufen 6 und 7 zwischen den Teilen 1. 1. und 1. 2 bzw. 1. 2 und 1. 3 einen StromanschluB ohne allzu viele konstruktive Proble- me. Ist die Filterstufe 6 oder 7 aus Metall, muB sie nur über geeignete Anschlüsse, angedeutet durch die StromanschluBleisten 18, mit einer Strom- quelle verbunden werden. Je nach Ausgestaltung der StromanschluBleiste 18 kann es dabei bevorzugte, elektrisch aufheizbare Bestandteile der jeweiligen Filterstufe 6 oder 7 geben. Dieses kann insbesondere eine Senke sein, an der sich die gefilterten Partikel sammeln. Eine elektrische Isolierung gegen- über anderen, elektrisch leitenden Bestandteilen des Filterkörpers 1 erfolgt beispielsweise in den Befestigungen der Filterstufen. Auch muB die Filter- stufe nicht durchgängig aus Metall sein. Filterstufen aus gemischten Materia- lien sind ebenfalls einsetzbar. Weiterhin kann der Filterkörper 1 auch eine katalytische Beschichtung aufweisen, die hier nicht näher dargestellt ist. Diese kann sich durchgängig oder auch nur abschnittsweise bevorzugt auf den die Strömungswege begrenzenden Flächen befinden. Bei einem, wie hier dargestellten, mehrstückigen Filterkörper 1 ist es ebenfalls möglich, ver- schiedene katalytische Beschichtungen durch jeweils eine Beschichtung in einem Teil 1. 1, 1. 2 oder 1. 3 des Filterkörpers 1 anzuordnen und so in diesem zu vereinigen.

Fig. 6 zeigt beispielhaft den Aufbau B einer Ausgestaltung eines Filterkör- pers. Eine gasundurchlässige erste Lage 12 mit Strömungsleitflächen 19 zusammen mit einer ersten Filterstufe 6, daran anliegend eine elektrisch beheizbare Glühvorrichtung 20 sowie eine poröse Isolationsschicht 21, die die Glühvorrichtung 20 von der zweiten Filterstufe 7 elektrisch trennt, bilden einen Aufbau B fur einen Strömungsweg in einem Filterkörper. An diesem,

in Explosionsdarstellung gezeigten Aufbau B würde sich wieder ein ent- sprechender Aufbau B anschlieBen. Dieser kann aber auch anders konstruiert sein. Die dargestellte, erste Lage 12 bildet zusammen mit einer benachbarten nicht dargestellten ersten Lage 12 einen Strömungsweg 10 aus, der von anderen Strömungswegen 10 des Filterkörpers 1 getrennt ist. Jedoch sind die Strömungsleitflächen 19 der ersten Lagen 12 so ausgebildet, daB innerhalb des Strömungsweges 10 durchaus eine Vermischung stattfinden kann. Al- lerdings ist immer sichergestellt, daB der Gasstrom auf seinem Strömungs- weg 10 zuverlässig eine erste Filterstufe 6 sowie eine zweite Filterstufe 7 durchströmt. Die erste 6 und zweite 7 Filterstufe können direkt oder auch mittelbar beheizt werden, wie hier dargestellt durch die Glühvorrichtung 20.

Der hier gezeigte Aufbau B hat nur eine Glühvorrichtung 20. Während gröbere Partikel an der ersten Filterstufe 6 zurückgehalten werden, hält die zweite Filterstufe 7 die feineren Partikel zurück. Die Isolationsschicht 21 kann dabei als Puffervolumen dienen, indem die zurückgehaltenen feineren Partikel sich zwischen der ersten 6 und der zweiten 7 Filterstufe dort ansammeln. Da eine Anzahl feiner Partikel eine sehr viel gröBere Oberfläche gegenüber einer anderen Anzahl gewichtsmäBig gleicher, aber gröberen Partikel zur Verfügung stellt, ist es auch einfacher, die feinen Partikel mittels der Glühvorrichtung 20 zu einer thermischen Reaktion zu bewegen.

Daher wird bevorzugt die Glühvorrichtung bei dichter Packung der ersten Filterstufe 6 und zweiten Filterstufe 7 näher zur zweiten Filterstufe 7 angebracht. Bei exothermer Reaktion der feineren Partikel reicht dann die dabei frei werdende Energie aus, auch die durch die erste Filterstufe 6 gröberen Partikel thermisch umzusetzen, ohne daB eine zusätzliche Glühvor- richtung notwendig wäre. Zur Unterstützung einer exothermen Reaktion weist in einer Ausgestaltung die Isolationsschicht 21 daher vorteilhafte Wärmeleitfä- higkeiten oder auch katalytische Eigenschaften auf.

Fig. 7 zeigt im Ausschnitt einen Filterkörper 1, der lagenweise aufgebaut ist. Der Gasstrom 2 strömt auf die erste Stirnfläche 22 des Filterkörpers 1 zu. Dort teilt er sich in unterschiedliche Strömungswege 10 auf. Wie dargestellt, werden dabei eine erste Zuführung 23 und eine zweite Zufiih- rung 24 strömungsmäBig zu einem Strömungsweg 10. 1 zusammengeführt.

Dieser verbundene Strömungsweg 10. 1 ist in seinem weiteren Verlauf durch den Filterkörper 1 von den anderen Strömungswegen 10 getrennt. Der Filterkörper 1 ist, um eine derartige Strömungsführung zu gewährleisten, aus gasundurchlässigen ersten Lagen 12 und gasdurchlässigen zweiten Lagen 13 aufgebaut, die die erste 6 und zweite Filterstufe 7 mitausbilden. Zwischen zwei zweiten Lagen mit Filtermaterial 13. 1 und 13. 2 ist ein weiteres Materi- al 25 angeordnet. Dieses kann wie in Fig. 6 ein Isolationsmaterial sein, ebenso aber kann es auch ein katalytisch wirkendes Material sein, beispiels- weise ein Zeolith. Ebenfalls ist auch eine Auswahl eines Oxidationskataly- sators und dortige Anbringung beispielsweise für die Abgasbehandlung bei einem Dieselmotor möglich. Aufgrund einer vorherigen Filterung des parti- kelbeladenen Gasstromes 2 durch die jeweiligen Filterstufen 6 und 7 besteht für die Wirksamkeit eines Katalysatormaterials 25 keine Beeinträchtigung durch Abdeckung seiner katalytisch wirksamen Schicht mit Partikeln. Diese werden vorher zurückgehalten. Bei dem dargestellten Aufbau eines möglichen Filterkörpers 1 existieren weiterhin Hohlräume 26 zwischen zwei gasundurch- lässigen ersten Lagen 12. 1 und 12. 2. Diese Hohlräume 26 können als Zuführung beispielsweise für elektrische Leiter dienen oder auch als Strö- mungskanäle für einen anderen Fluidstrom. Wird der Filterkörper 1 bei- spielsweise bei Temperaturen betrieben, in der eine Kühlung notwendig ist, können die Hohlräume 26 zum DurchflieBen eines Kühlfluides genutzt werden. Insbesondere eine senkrecht zur Durchströmung des Gasstromes 2 verlaufende Fluidströmung in den Hohlräumen 26 hat dann aus energetischer Sichtweise Vorteile bei der Wärmeübertragung. Anstatt einer Kühlung kann natürlich auch eine Aufwärmung des Filterkörpers 1 erfolgen, wobei vonein-

ander getrennte Hohlräume 26 auch eine selektive Wärmeübertragung er- möglichen.

Fig. 8 zeigt einen Ausschnitt aus einem weiteren Filterkörper 1, der eine erste Filterstufe 6 und eine zweite Filterstufe 7 aufweist, die bei dieser Ausführungsform voneinander getrennt im Filterkörper 1 angebracht sind. Es sind zwei Strömungswege 10. 2 und 10. 3 eingezeichnet. Diese verdeutlichen die Umlenkungen, die aufgrund der Ausgestaltung der gasundurchlässigen ersten Lagen 12 erfolgt. Diese weisen Erhebungen 27 sowie Vertiefungen 28 auf. Dadurch werden Strömungsleitflächen 19 für den jeweiligen Strömungs- weg 10 ausgebildet. Die Fig. 8 verdeutlicht weiterhin eine Art des Strö- mungsweges, wie er schon zur Fig. 6 beschrieben worden ist. Aufgrund des lagenweisen Aufbaus des Filterkörpers 1 sind die Strömungswege 10. 2 und 10. 3 voneinander getrennt. Innerhalb des Strömungsweges 10. 2 besteht jedoch die Möglichkeit, daB dieser sich beispielsweise in dem, aufgrund der Vertiefung 28 bzw. Erhebung 27 gebildeten Raum aufspaltet. Trotzdem bleibt der Gasstrom 2 als solches auf dem vorgegebenen, von anderen getrennten Strömungsweg 10. 2.

Fig. 9 zeigt in einer Prinzipskizze eine weitere Ausgestaltung eines Filter- körpers 1, der in einem Mantelrohr 14 angeordnet ist. Der Filterkörper 1 wird radial von auBen nach innen durchströmt. Dazu weist er in diesem Ausführungsbeispiel Hülsen 29 mit einer nicht näher dargestellten Hülsen- dicke auf. Der Gasstrom 2 durchströmt die erste Hülse 29. 1 und anschlie- Bend in dieser Prinzipdarstellung die zweite Hülse 29. 2. Die erste Hülse 29. 1 sowie die zweite Hülse 29. 2 bilden die erste Filterstufe 6 bzw. die zweite Filterstufe 7 aus. Die radiale Durchströmung von auben nach innen hat den Vorteil, daB an der ersten Hülse 29. 1 ein gröBerer Durchmesser und damit eine gröBere Filterfläche zur Verfügung steht gegenüber derjeni- gen der zweiten Hülse 29. 2. Aus dem Inneren 30 der zweiten Hülse 29. 2

wird der Gasstrom 2 aus dem Filterkörper 1 wieder abgeführt. Die Hülsen 29 können jeweils aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein, beispiels- weise keramischen oder metallischen Materialien. Auch ist ihre Porosität sowie ihre Dicke je nach Anwendungsfall anpaßbar. Die Hülsen 29 selbst können beispielsweise an ihren Stirnflächen 31 in entsprechenden Halterungen angeordnet werden, so daB in Verbindung mit dem Mantelrohr 14 jeweils geschlossene Stirnflächen 32 des Filterkörpers 1 entstehen. Dieses ermöglicht die Beaufschlagung des Filterkörpers 1 von auBen mit dem Gasstrom 2 und dessen Abfuhr aus dem Inneren 30. Natürlich können nicht nur zwei Hülsen 29. 1 und 29. 2 in einem Mantelrohr 14 angeordnet sein, sondern je nach gewünschter Filterwirkung entsprechend mehr Filterstufen. Die Hülsen 29 können auch aus Lagen aufgebaut sein, wobei mehrere Lagen beispielsweise eine Hülse 29 ergeben. Bei einem radialen Durchströmen des Filterkörpers 1 ergibt sich minimalst ein einziger, vorgegebener Strömungsweg 10. Dieser verläuft von auBen nach innen bzw. genau umgekehrt. Er ist durch die Pfeile des Gasstromes 2 angedeutet. Befinden sich beispielsweise Abstützun- gen zwischen den jeweiligen Hülsen 29, so sind diese zweckmäBigerweise so anzuordnen, daB eine Trennung von Strömungswegen zueinander sicherge- stellt ist.

Fig. 10 zeigt einen ebenfalls radial durchströmbaren Filterkörper 1, der sich wiederum in einem Mantelrohr 14 befindet. Dieser Filterkörper 1 ist ge- wickelt, wobei Trennstege 33 zwischen den einzelnen Wicklungen 34 für voneinander getrennte Strömungswege sorgen. Die Wicklungen 34 wiederum sind so ausgebildet, daB sie Berührungspunkte 35 haben. Diese sorgen für eine derartige Unterteilung des Filterkörpers 1, daB der Gasstrom 2 ge- zwungen wird, eine Wicklung 34 zu durchströmen und damit zwangsläufig eine Filterstufe. Die Berührungspunkte 35 können bei Wicklungen 34 aus metallischen Lagen durch Quetschungen der Lagen entstehen. Ebenfalls in

Frage kommen natürlich auch entsprechende Gestaltungen der Matrizen bei Herstellungsprozessen wie Sinterung oder Extrudierung.

Fig. 11 zeigt nun in einer Prinzipskizze ein Verfahren, wie ein hitzebestän- diger und regenerierbarer Filterkörper 1 herstellbar ist. Ein aus Lagen bestehender Filterkörper 1 in Analogie zu einem in der Fig. 3 dargestellten Ausschnitt wird durch Zuführung einer gasundurchlässigen ersten Lage 12 zu zwei ineinander verschränkten Formwalzen 36. 1 und 36. 2 produziert. Die Formwalzen 36 weisen eine derartige Verzahnung auf, daB die jeweilige Flankengeometrie 37. 1 und 37. 2 der gasundurchlässigen ersten Lage 12 ein Profil 38 aufprägt. Auf die nun profilierte gasundurchlässige erste Lage 12 wird als Oberlage 3 bzw. Unterlage 4 eine untere zweite Lage 13. 1. bzw. obere zweite Lage 13. 2 aus Filtermaterial aufgebracht. Die jeweiligen aufeinanderliegenden Lagen können dann anschlieBend miteinander verbunden werden. Dieses kann mittels Löten, VerschweiBen oder anderer Verbindungs- techniken geschehen. Durch das gleichzeitige Zuführen von gasundurchlässi- ger erster Lage 12 und der zweiten Lage 13 aus Filtermaterial wird auch im gleichen Arbeitsschritt die Anordnung einer ersten Filterstufe 6 und einer zweiten, feineren Filterstufe 7 in einem Strömungsweg 10 des so aufgebau- ten Filterkörpers 1 gewährleistet. Bei dem hier dargestellten Verfahren weisen dazu beide zweiten Lagen 13. 1 und 13. 2 eine unterschiedliche Porosität über ihren Verlauf auf, die die erste Filterstufe 6 und die zweite Filterstufe 7 im Filterkörper 1 ergeben. Die nun aufeinander geschichteten jeweiligen Lagen 13. 1., 12 und 13. 2 werden beispielsweise mittels einer Schneidvorrichtung 39 gestückelt und zum Filterkörper 1 anschlieBend aufgeschichtet. Die verwendeten Lagen 13. 1, 13. 2 und 12 können schon vor dem Bearbeiten so vorbehandelt sein, daB eine anschlieBende Nachbehandlung nicht mehr notwendig ist. Dieses betrifft insbesondere katalytische Beschich- tungen, Korrosionsschutz oder elektrische wie wärmetechnische Isolierungen.

In einer Weiterbildung des dargestellten Verfahrens werden mehrere derartige

Vorrichtung benachbart-angeordnet, die ein Stapeln der abgeschnittenen Stücke erübrigen. Abgetrennt werden dann komplette Filterkörper l. Die dargestellte Profilierung der gasundurchlässigen ersten Lage 12 ist weiterhin nicht auf diese beschränkt. Vielmehr ist ebenfalls die zweite Lage 13 aus Filtermaterial zusätzlich oder auch allein profilierbar. Die gewünschte Profi- lierung ergibt sich dabei entsprechend der Flankengeometrie 37. 1 im Zu- sammenspiel mit der gegenüberliegenden Flankengeometrie 37. 2 der beiden Formwalzen 36. 1 und 36. 2. Diese können auch Einkerbungen aufweisen, wodurch Querstreben innerhalb der ersten und/oder zweiten Lagen entstehen.

Neben dem Formwalzen 36. 1 und 36. 2 sind aber auch andere Profilierungs- werkzeuge einsetzbar, die einen kontinuierlichen HerstellungsprozeB gewähr- leisten.

Fig. 12 zeigt ein anderes Verfahren, bei dem im gleichen Arbeitsschritt, in dem die Strömungswege 10 im Filterkörper 1 hergestellt werden, mindestens eine erste Filterstufe 6 und eine zweite, feinere Filterstufe 7 in einem Strö- mungsweg 10 angeordnet werden. In dieser Prinzipskizze sind ein erster Behälter 40. 1, ein zweiter Behälter 40. 2 und ein dritter Behälter 40. 3 dargestellt. Diese beinhalten jeweils ein Extrusions-oder Sintermaterial unterschiedlicher Porosität. Über Ventile 41 wird der Zustrom des jeweiligen Materials so ausgewählt, daB der zu extrudierende oder zu sinternde Filter- körper 1 entsprechend einer gewünschten Porosität einer seiner Filterstufen 6 oder 7 beim Herstellungsverfahren der Strömungswege 10 in seiner Porosität geändert wird. Über eine gemeinsame Zuleitung 42 für alle Behäl- ter 40. 1, 40. 2 und 40. 3 wird das so mischbare oder auch trennbare Aus- gangsmaterial einer Matrize 43 zugeführt, durch die der Aufbau des Filter- körpers 1 mit seinen Strömungswegen 10 festgelegt wird. Der dargestellte Filterkörper 1 hat nun aufgrund der Auswahl des Extrusionsmaterials bzw. der Mischung derselben jeweils drei unterschiedliche Wandporositäten, die die erste Filterstufe 6, die zweite Filterstufe 7 und die dritte Filterstufe 8

ausbilden. Dazu muB gewährleistet sein, daB der hindurchtretende Gasstrom 2 durch die jeweiligen Wände des Filterkörpers 1 hindurchtritt. Dieses ist beispielsweise durch Verwendung unterschiedlicher Matrizen 43 möglich, die jeweils unterschiedliche Ausgestaltungen haben, so daB der Gasstrom 2 durch die Wände hindurchtreten muB, ohne daB in einem weiteren Arbeitsschritt Kanäle des Filterkörpers 1 verstopft werden müssen. Auch bietet sich dieses Herstellungsverfahren für einen Filterkörper aus Hülsen an. Jede aufzubauen- de Hülse wird dann bevorzugt nur aus einem Material hergestellt.

Die vorliegende Erfindung schafft einen hitzebeständigen und regenerierbaren Filterkörpers, der besonders geeignet ist, auch partikelbeladene Gasströme mit unterschiedlicher GröBenverteilung der Partikel zu filtern, ohne daB hohe Druckverluste auftreten. Auch bietet dieser Filterkörper aufgrund seines Aufbaus und seiner Fertigung die Möglichkeit, in bisher bekannten Filtersy- stemen in unveränderter Form gegenüber dort früher verwendeten Filterfor- men eingesetzt werden zu können. Die schon bestehenden Systeme müssen dafür nicht geändert werden. Das ebenfalls geschaffene Verfahren ermöglicht weiterhin einen derartigen kostengünstigen Filterkörper auch im Einsatz als Massenartikel, ohne den Preis für diese Filterkörper und damit verbundene Filteranlagen unnötig zu verteuern.

Bezugszeichenliste 1 Filterkörper 1. 1, 1. 2, 1. 3 Teile des Filterkörpers 2 Gasstrom 3 Oberlage 4 Unterlage 5 gewellte Lage aus Filtermaterial 6 erste Filterstufe 7 zweite Filterstufe 8 dritte Filterstufe 9, 1, 9. 2, 9. 3 Öffnung in der Filterstufe 10 Strömungsweg 10. 1 verbundener Strömungsweg aus Zuführungen 10. 2, 10. 3 getrennte Strömungswege 11 Senke 11. 1 erste Senke 11. 2 zweite Senke 12, 12. 1, 12. 2 gasundurchlässige erste Lage 13, 13. 1, 13. 2 zweite Lage aus Filtermaterial 14 Mantelrohr 15 Umlenkung 16 StromanschluB 17 Strömungskanal 18 StromanschluBleiste 19 Strömungsleitfläche 20 Glühvorrichtung 21 Isolationsschicht 22 erste Strinfläche 23 erste Zuführung

24 zweite Zuführung 25 Material, z. B Zeolith, Katalysator 26 Hohlraum 27 Erhebung 28 Vertiefung 29 Hiilse 29. 1 erste Hülse 29. 2 zweite Hülse 30 Inneres der zweiten Hülse 31 Stirnfläche der Hülse 32 Stirnfläche des Filterkörpers 33 Trennsteg 34 Wicklung 35 Berührungspunkt 36, 36. 1, 36. 2 Formwalze 37. 1, 37. 2 Flankengeometrie 38 Profil 39 Schneidvorrichtung 40. 1, 40. 2, 40. 3 Behälter 41 Ventil 42 Zuleitung 43 Matrize A Amplitude B Aufbau eines Filterkörpers X Wellenlänge der gewellten Lage