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Title:
METHOD FOR OPERATING A CASTING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/178433
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a casting system (14) having casting cycles, wherein in a casting cycle a casting compound is introduced into a casting mold (15), the casting compound solidifies to form a casting and then the casting is demolded from the casting mold (15), wherein before and/or during the introduction of the casting compound into the casting mold (15) the casting mold (15) is evacuated in an evacuation step from a vacuum system (16), wherein an air stream from the casting mold (15) is drawn through a filter system (1), wherein the air stream in the filter system (1) is deflected on a filter surface (2) of filter elements (3) covered with a liquid film of nonpolar substances, wherein solid contaminants in the air stream are retained on the liquid film by adhesion. The invention further relates to a filter system (1) and to a casting system (14).

Inventors:
PETELN ERICH (AT)
Application Number:
PCT/EP2017/058557
Publication Date:
October 19, 2017
Filing Date:
April 10, 2017
Export Citation:
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Assignee:
DEXWET INT AG (AT)
International Classes:
B01D46/24; B01D45/10; B01D46/00; B22D45/00
Foreign References:
EP2832418A12015-02-04
US20150128807A12015-05-14
DE202004019045U12005-03-17
DE3421587A11985-02-07
Attorney, Agent or Firm:
GIBLER & POTH PATENTANWÄLTE KG (AT)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Verfahren zum Betreiben einer Gussanlage (14) mit Gusszyklen, wobei in einem Gusszyklus Gussmasse in eine Gussform (15) eingebracht wird, die Gussmasse zu einem Gussteil erstarrt und anschließend der Gussteil aus der Gussform (15) entformt wird, wobei vor und/oder während des Einbringens der Gussmasse in die Gussform (15) die Gussform (15) in einem Evakuierungsschritt von einer

Vakuumanlage (16) evakuiert wird, wobei ein Luftstrom aus der Gussform (15) durch ein Filtersystem (1 ) angesaugt wird, wobei der Luftstrom in dem Filtersystem (1 ) an einer, mit einem flüssigen Film aus unpolaren Stoffen bedeckten,

Filteroberfläche (2) von Filterelementen (3) umgelenkt wird, wobei feste

Verunreinigungen in dem Luftstrom an dem flüssigen Film durch Anhaften festgehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der in das Filtersystem (1 ) einströmende Luftstrom unpolare Stoffe aufweist, und dass zumindest ein Teil der unpolaren Stoffe an der Filteroberfläche (2) haften.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom vor der Umlenkung durch die Filterelemente (3) auf eine Prallfläche gerichtet wird, und dass der Luftstrom anschließend durch die neben und/oder hinter der Prallfläche angeordneten Filterelemente (3) geführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtersystem (1 ) mit einer trockenen Filteroberfläche (2) in eine

Filterhalterung eingesetzt wird, und dass der flüssige Film aus den unpolaren Stoffen an der Filteroberfläche (2) erst während des Betriebes des Filtersystems (1 ) gebildet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Reinigen des Filtersystems (1 ) der flüssige Film aus den unpolaren Stoffen zusammen mit den festen Verunreinigungen von der Filteroberfläche (2) abgewaschen wird.

6. Filtersystem (1 ) für eine Gussanlage (14), wobei das Filtersystem (1 ) Filterelemente (3) mit einer Filteroberfläche (2) aufweist, wobei durch eine Form der Filterelemente (3) ein durch das Filtersystem (1 ) strömender Luftstrom an der Filteroberfläche (2) umgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die

Filteroberfläche (2) mit einem Film aus unpolaren Stoffen bedeckt ist.

7. Filtersystem (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die unpolaren Stoffe ein Öl sind.

8. Filtersystem (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (3) im Wesentlichen starr sind.

9. Filtersystem (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass die Filterelemente (3) aus einem unporösen Material ausgebildet sind.

10. Filtersystem (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, dass ein Material der Filterelemente (3) mit den unpolaren Stoffen einen Kontaktwinkel kleiner 45° , insbesondere 30° , besonders bevorzugt 15° , aufweist.

11. Filtersystem (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass das Filtersystem (1 ) eine erste Reihe (4) an nebeneinander angeordnet stabformigen Filterelementen (3) aufweist, dass die erste Reihe (4) an stabformigen Filterelementen (3) quer zu einer Durchströmrichtung des

Luftstromes angeordnet sind, und dass zwischen den Filterelementen (3) in der ersten Reihe (4) Lücken (5) ausgebildet sind.

12. Filtersystem (1 ) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchströmrichtung des Luftstromes nachfolgend zu der ersten Reihe (4) an stabformigen Filterelementen (3) eine zweite Reihe (6) an nebeneinander angeordnet stabformigen Filterelementen (3) angeordnet ist, dass die

Filterelemente (3) der zweiten Reihe (6) in der Durchströmrichtung des Luftstromes betrachtet hinter den Lücken (5) der ersten Reihe angeordnet sind.

13. Filtersystem (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihen (4,6) an nebeneinander angeordneten stabförmigen Filterelementen (3) entlang konzentrischer Kreise verlaufen.

14. Filtersystem (1 ) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch

gekennzeichnet, dass in Durchströmrichtung des Luftstromes betrachtet eine von den Filterelementen (3) der ersten Reihe (4) eingenommene erste Fläche größer ist als eine von den Lücken (5) der ersten Reihe (4) eingenommene zweite Fläche.

15. Gussanlage (14) umfassend eine Gussform (15) und eine Vakuumanlage (16), wobei die Vakuumanlage (16) zum Evakuieren der Gussform (15) über eine Saugleitung (23) mit der Gussform (15) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (23) durch ein Filtersystem (1 ) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 14 führt.

Description:
Verfahren zum Betreiben einer Gussanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gussanlage gemäß dem Patentanspruch 1.

Eine Gussanlage ist eine Anlage zum Durchführen eines Gussverfahrens, wobei eine flüssige Gussmasse in eine Gussform eingebracht wird und anschließend zu einem festen Gussteil erstarrt. Vor und/oder während des Einbringens der Gussmasse in die Gussform wird die Gussform in einem Evakuierungsschritt von einer

Vakuumanlage evakuiert. Der Evakuierungsschritt wird durchgeführt um

Gaseinschlüsse in dem Gussteil zu vermeiden. Durch ein schnelles Evakuieren können weiters feste Verunreinigungen aus der Gussform gesaugt werden, wodurch die Qualität der Gussteile ebenfalls erhöht wird. Diese festen Verunreinigungen können sensible Teile der Vakuumanlage beschädigen, weshalb der Luftstrom von der Vakuumanlage durch ein Filtersystem eingesaugt wird.

Da die Vakuumanlage naturgemäß nicht mehr als 1 bar Unterdruck erzeugen kann, ist ein hoher Strömungsleitwert des Filtersystems von besonderer Bedeutung, da der Strömungsleitwert des Filtersystems oftmals die maximal erreichbare

Geschwindigkeit der Evakuierung der Gussform maßgeblich bestimmt.

Bei bekannten Gussanlagen wird für das Filtersystem ein mechanischer Filter aus fasrigen Material, insbesondere ein Gewebefilter oder ein Filter aus Stahlwolle, verwendet, in welchem die festen Verunreinigungen hängen bleiben. Derartige Filter weisen einen vergleichsweise geringen Strömungsleitwert auf, wobei der Strömungsleitwert üblicherweise nach wenigen Betriebsstunden einen unteren Grenzwert erreicht, und der Filter ausgetauscht werden muss.

Nachteilig daran ist, dass dieser Filterwechsel sehr nachteilig für die Produktivität ist, da es zu einem Produktionsausfall während des Filterwechsels kommt. Weiters weisen die Gussteile kurz vor und/oder nach dem Filterwechsel eine geringere Qualität auf, sei es durch die mangelhafte Evakuierung der Gussform oder der Abkühlung der Gussform während des Filterwechsels, und müssen ausgeschieden werden. Ein weiterer Nachteil derartiger mechanischer Filter aus fasrigen Material ist deren mechanische Nachgiebigkeit, wobei durch die zyklische Vakuumbeaufschlagung sich diese oft unvorhersehbar verformen und dadurch der Strömungsleitwert derartiger Filter im Verfahren starken Schwankungen unterliegt, was ebenfalls nachteilig für die Prozesskontrolle ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zum Betreiben einer Gussanlage der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, welches die Produktivität der Gussanlage und die Qualität der Gussteile erhöht.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass dieses Verfahren ohne einen feinmaschigen mechanischen Filter auskommt und daher wesentlich höhere Strömungsleitwerte ermöglicht. Weiters dauert es wesentlich länger, bis ein unterer Grenzwert des Strömungsleitwertes durch das Filtersystem unterschritten wird. Hierbei hat sich gezeigt, dass die Zeit zwischen zwei Filterwechseln von wenigen Stunden auf mehrere Tage ansteigt. Dadurch kann die Produktivität der Gussanlage und die Qualität der Gussteile wesentlich gesteigert werden. Weiters können auch feinere feste Verunreinigungen gefiltert werden wie bei einem mechanischen Filter, wodurch auch die Lebensdauer der Vakuumanlage vergrößert wird. Weiters kann im Gegensatz zu einem fasrigen Material verhindert werden, dass sich der

Strömungsleitwert zwischen zwei Gusszyklen stark ändert, wodurch ebenfalls der Ausschuss an fehlerhaften Gussteilen verringert werden kann.

Die Erfindung betrifft weiters ein Filtersystem für eine Gussanlage gemäß dem Patentanspruch 6.

Aufgabe der Erfindung ist es daher weiters ein Filtersystem für eine Gussanlage der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, welches die Produktivität der Gussanlage und die Qualität der Gussteile erhöht.

Die Erfindung betrifft weiters eine Gussanlage gemäß dem Patentanspruch 15.

Die Vorteile des Filtersystems und der Gussanlage entsprechen den Vorteilen des Verfahrens. Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform des Filtersystems in einer

axonometrischen Darstellung;

Fig. 2 die erste bevorzugte Ausführungsform des Filtersystems in Vorderansicht;

Fig. 3 eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Filtersystems in Aufsicht;

Fig. 4 die zweite bevorzugte Ausführungsform eines Filtersystems in einer axonometrischen Darstellung;

Fig. 5 eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines Filtersystems in einer axonometrischen Darstellung; und

Fig. 6 eine schematische Skizze einer bevorzugte Ausführungsform einer

Gussanlage.

Die Fig. 1 bis 6 zeigen bevorzugte Ausführungsformen eines Filtersystems oder einer Gussanlage für ein Verfahren zum Betreiben einer Gussanlage 14 mit

Gusszyklen, wobei in einem Gusszyklus Gussmasse in eine Gussform 15 eingebracht wird, die Gussmasse zu einem Gussteil erstarrt und anschließend der Gussteil aus der Gussform 1 5 entformt wird, wobei vor und/oder während des Einbringens der Gussmasse in die Gussform 15 die Gussform 15 in einem Evakuierungsschritt von einer Vakuumanlage 16 evakuiert wird, wobei ein Luftstrom aus der Gussform 15 durch ein Filtersystem 1 angesaugt wird, wobei der Luftstrom in dem Filtersystem 1 an einer, mit einem flüssigen Film aus unpolaren Stoffen bedeckten,

Filteroberfläche 2 von Filterelementen 3 umgelenkt wird, wobei feste Verunreinigungen in dem Luftstrom an dem flüssigen Film durch Anhaften festgehalten werden.

Eine Gussanlage 14, auch Gießanlage, ist eine Anlage zum Durchführen eines Gussverfahrens, wobei eine flüssige Gussmasse in eine Gussform 15 eingebracht wird und anschließend zu einem festen Gussteil erstarrt. Die Gussformen 15 können insbesondere Dauerformen sein.

Insbesondere kann die Gussanlage 14 eine Formschließeinheit aufweisen, welche zwei, in einem geschlossenen Zustand die Gussform 15 bildenden, Gussformhalften vorgebbar zusammenführt oder öffnet. Insbesondere kann eine der Gussformhalften beweglich und die andere fest angeordnet sein. In der geschlossenen Stellung bilden die beiden Gussformhalften die Gussform 15 aus, welche die spätere Form des Gussteils vorgibt.

Die Gussform kann aber auch aus mehr als zwei Formteilen bestehen.

Die Gussanlage 14 arbeitet in Gusszyklen, wobei pro Gusszyklus ein Gussteil gegossen und anschließend entformt wird. Der Gusszyklus beginnt mit dem

Schließen der Gussform 15 und endet mit dem Entformen des Gussteils aus der Gussform 15. Ein Gusszyklus kann auch als Schuss bezeichnet werden.

Vor und/oder während des Einbringens der Gussmasse in die Gussform 15 wird die Gussform 15 in einem Evakuierungsschritt von der Vakuumanlage 16 evakuiert. Derartige Gussverfahren werden auch als vakuumunterstützte Gussverfahren bezeichnet.

Die Vakuumanlage 16 kann insbesondere eine Vakuumkammer 17 aufweisen, welche bevorzugt ständig von einer Vakuumpumpe evakuiert wird.

Vor der Vakuumkammer 17 kann ein Vakuumventil 18 angeordnet sein, wobei über das Vakuumventil 18 das Evakuieren der Gussform 15 gesteuert wird. Durch die Verwendung eines Vakuumventils 18 kann schnell ein Unterdruck erzeugt werden.

Eine Absaugung des Luftstroms aus der Gussform 15 kann insbesondere aus einer Entlüftungsöffnung der Gussform 15 erfolgen. Die Entlüftungsöffnung der Gussform 15 kann insbesondere mittelbar mittels einer Saugleitung 23 mit der Vakuumanlage 16 verbunden sein.

Der aus der Gussform 15 abgesaugte Luftstrom weist feste Verunreinigungen auf, wobei diese feste Verunreinigungen Rückstände eines vorangegangenen Gusszyklus sein können oder feine, rasch erstarrte Tröpfchen der eingebrachten Gussmasse.

Der aus der Gussform 15 abgesaugte Luftstrom wird um gefiltert zu werden durch das Filtersystem 1 geströmt und dabei an einer Filteroberfläche 2 von

Filterelementen 3 umgelenkt. Das Filtersystem 1 kann daher insbesondere ein Luftfilter sein. Die Filteroberfläche 2 bezeichnet hierbei die für die Filterung nutzbare Oberfläche der Filterelemente 3. Insbesondere kann die gesamte mit dem Luftstrom in Berührung kommende Oberfläche der Filterelemente 3 die

Filteroberfläche 2 ausbilden. Das Umlenken des Luftstromes an der Filteroberfläche 2 bewirkt, dass die Luftmoleküle einem Richtungswechsel unterzogen werden, wobei in dem Luftstrom mitgetragene feste Verunreinigungen mit der

Filteroberfläche 2 in Kontakt gebracht werden, insbesondere durch deren Trägheit. Da in den Abbildungen 3 viele Filterelemente 3 dargestellt sind, sind nur

Filterelemente 3 und deren Merkmale mit Bezugszeichen versehen.

Die Filteroberfläche 2 ist mit einem flüssigen Film aus unpolaren Stoffen bedeckt. Der flüssige Film kann insbesondere im Wesentlichen die gesamte Filteroberfläche 2 bedecken. Die ebenfalls im Luftstrom mitgeführten festen Verunreinigungen haften dann an diesem flüssigen Film an der Filteroberfläche 2 und werden derart aus dem Luftstrom herausgefiltert. Die unpolaren Stoffe können ein Gemisch verschiedener unpolarer Stoffe sein oder chemisch aus einem unpolaren Stoff bestehen. Dieses Anhaften von festen Verunreinigungen an einem flüssigen Film hat gegenüber einem herkömmlichen mechanischen Filter den Vorteil, dass die

Filterwirkung im Wesentlichen unabhängig von der Partikelgröße ist, wodurch auch sehr kleine Partikel aus einem Luftstrom gefiltert werden können, und gleichzeitig ein sehr hoher Strömungsleitwert des Filtersystems 1 gegeben ist.

Unpolare Stoffe sind Moleküle, welche über kein permanentes Dipolmoment verfügen, im Gegensatz zu polaren Stoffe, welcher über ein permanentes

Dipolmoment verfügen. Derartige unpolare Stoffe können beispielsweise Benzin, Wachs, Fett oder Alkane sein. Unpolare Stoffe sind untereinander gut löslich, und weisen bezüglich Oberflächen ähnliche Benetzungseigenschaften auf. Insbesondere weisen unpolare Stoffe auf lipophilen Oberflächen gute Benetzungseigenschaften auf.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass dieses Verfahren ohne einen feinmaschigen mechanischen Filter auskommt und daher wesentlich höhere Strömungsleitwerte ermöglicht. Weiters dauert es wesentlich länger, bis ein unterer Grenzwert des Strömungsleitwertes durch das Filtersystem 1 unterschritten wird. Hierbei hat sich gezeigt, dass die Zeit zwischen zwei Filterwechseln von wenigen Stunden auf mehrere Tage ansteigt. Dadurch kann die Produktivität der Gussanlage 14 und die Qualität der Gussteile wesentlich gesteigert werden. Weiters können auch feinere feste Verunreinigungen gefiltert werden wie bei einem mechanischen Filter, wodurch auch die Lebensdauer der Vakuumanlage vergrößert wird. Weiters kann im Gegensatz zu einem fasrigen Material verhindert werden, dass sich der

Strömungsleitwert zwischen zwei Gusszyklen stark ändert, wodurch ebenfalls der Ausschuss an fehlerhaften Gussteilen verringert werden kann.

Weiters ist ein Filtersystem 1 für eine Gussanlage 14 vorgesehen, wobei das Filtersystem 1 die Filterelemente 3 mit der Filteroberfläche 2 aufweist, wobei durch eine Form der Filterelemente 3 der durch das Filtersystem 1 strömende Luftstrom an der Filteroberfläche 2 umgelenkt wird, wobei die Filteroberfläche 2 mit einem Film aus unpolaren Stoffen bedeckt ist. Das Filtersystem 1 ist dazu vorgesehen in eine Saugleitung 23 zwischen der Gussform 15 und der Vakuumanlage 16 angeordnet zu werden.

Weiters ist eine Gussanlage 14 umfassend eine Gussform 15 und eine Vakuumanlage 16 vorgesehen, wobei die Vakuumanlage 16 zum Evakuieren der Gussform 15 über die Saugleitung 23 mit der Gussform 15 verbunden ist, wobei die Saugleitung 23 durch das Filtersystem 1 führt.

Die Gussanlage 14 kann insbesondere ein Druckgussverfahren durchführen, wobei bei dem Druckgussverfahren insbesondere ein Metall, bevorzugt Aluminium, als Gussmasse verwendet wird. Die Gussanlage 14 kann daher eine Druckgussanlage sein. Bei einem Druckgussverfahren kann das Einbringen der Gussmasse durch einen Gießkolben 19 erfolgen. Durch eine Hubbewegung des Gießkolbens 19 wird dabei die Gussmasse in die Gussform eingebracht.

In der Fig. 6 ist schematisch eine Gussanlage 14 für ein Druckgussverfahren dargestellt.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Gussanlage 14 ein Spritzgussverfahren durchführt, wobei als Gussmasse insbesondere ein Kunststoff verwendet wird.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Gussmasse mit einem hohen Druck, insbesondere einem Druck über 100 bar, in die Gussform 15 durch Einspritzen eingebracht wird.

Nachfolgend der Entlüftungsöffnung der Gussform 15 kann insbesondere eine Entlüftungseinrichtung 20 angeordnet sein. Die Entlüftungseinrichtung 20 kann insbesondere zwei an einer Seite im Wesentlichen gegengleich gewellt geformte Körper aufweisen, wobei der Luftstrom zwischen den beiden Körpern

hindurchströmt. Eine aus der Entlüftungsöffnung austretende flüssige Gussmasse erstarrt hierbei in der Entlüftungseinrichtung 20 und wird derart von der

Vakuumanlage 16 ferngehalten. Derartige Entlüftungseinrichtungen 20 sind auch unter dem Begriff Chill-Vent bekannt. Nachfolgend der Entlüftungseinrichtung 20 kann dann in der Saugleitung 34 das Filtersystem 1 angeordnet sein.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass in der Saugleitung 23 zwei Filtersysteme 1 in Serie angeordnet sind. Hierbei kann eines der Filtersysteme 1 als Back-up vorgesehen sein, falls das in Strömungsrichtung vorgelagerte Filtersysteme 1 fehlerhaft ist und feste Verunreinigungen durchlässt.

Abgesehen von dem Filtersystem 1 kann insbesondere die Gussanlage 14 wie eine herkömmliche Gussanlage 14 ausgebildet sein.

Die unpolaren Stoffe können insbesondere gezielt vor dem Einsatz des Filtersystems 1 auf die Filteroberfläche 2 aufgetragen werden. Hierbei können als unpolaren Stoffe insbesondere Öle wie Silikonöl oder Paraffinöl verwendet werden.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der in das Filtersystem 1 einströmende Luftstrom unpolare Stoffe aufweist, und dass zumindest ein Teil der unpolaren Stoffe an der Filteroberfläche 2 haften. Hierbei hat sich gezeigt, dass in der aus der Gussform 15 abgesaugten Luft üblicherweise unpolare Stoffe enthalten sind, welche aus der Umgebungsluft stammen und dort durch verdampfte

Betriebsmittel erzeugt werden, oder direkt über feine Leckagen des Gießkolbens in die Gussform 15 eingebracht werden. Die unpolaren Stoffe können in dem

Luftstrom in flüchtiger Form und/oder in Form von Tröpfchen mittransportiert werden. Dabei bleibt zumindest ein Teil der unpolaren Stoffe an der

Filteroberfläche 2 haften und bildet auf der Filteroberfläche 2 einen flüssigen Film aus den unpolaren Stoffen aus. Dadurch entfällt die Verwendung spezieller

Filterflüssigkeiten, welche im Verfahren verbraucht werden und daher regelmäßig aufzutragen oder nachzufüllen sind. Weiters kann dadurch der flüssige Film auf der Filteroberfläche 2 sich ständig durch die im Luftstrom mittransportierten unpolaren Stoffe regeneriert werden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass im zeitlichen Mittel lediglich bis zu 70%, bevorzugt lediglich bis zu 50%, besonders bevorzugt lediglich bis zu 30% der unpolaren Stoffe des Luftstromes an der Filteroberfläche 2 haften und Teil des flüssigen Films werden. Dadurch wirkt das Filtersystem 1 nicht wie ein Fettfilter, welche hohe Anteile an den unpolaren Stoffen eines Luftstromes filtert, und durch den dadurch notwendigen engmaschigen Aufbau einen sehr geringen

Strömungsleitwert für den Luftstrom aufweist und weiters rasch verstopft. Durch diese vergleichsweise hohe Durchlässigkeit des Filtersystems 1 für unpolare Stoffe kann ein hoher Strömungsleitwert bereitgestellt werden, wobei feste

Verunreinigungen zuverlässig gefiltert werden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, wenn der Luftstrom nur zeitweise unpolare Stoffe mittransportiert, da der flüssige Film auf der Filteroberfläche 2 eine Zeit lang ohne Nachschub an unpolaren Stoffen bestehen kann.

Weiters kann vorgesehen sein, dass das Verfahren im Wesentlichen bei

Raumtemperatur durchgeführt wird, und dass insbesondere die Filterelemente 3 auf Raumtemperatur sind. Eine zusätzliche Kühlung der Filterelemente 3 ist daher nicht erforderlich. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die unpolaren Stoffe Öle sind. Hierbei hat sich gezeigt, dass Öle aufgrund deren zähflüssigen und gut benetzenden

Eigenschaften besonders gut zum Filtern der festen Verunreinigungen geeignet sind.

Im Betrieb kann das Filtersystem 1 insbesondere in einer Filterhalterung

angeordnet sein. Die Filterhalterung kann insbesondere ein Filterkasten sein, in welchem das Filtersystem 1 für den vorgesehenen Betrieb eingesetzt wird.

Der Filterkasten kann insbesondere eine Einströmöffnung und eine Ausströmöffnung für den Luftstrom aufweisen, wobei das Filtersystem strömungstechnisch zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung angeordnet ist.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Filtersystem 1 mit einer trockenen Filteroberfläche 2 in eine Filterhalterung eingesetzt wird, und dass der flüssige Film aus den unpolaren Stoffen an der Filteroberfläche 2 erst während des Betriebes des Filtersystems 1 gebildet wird. Die Filterhalterung ist die Halterung, welche das Filtersystem 1 in der zum Betrieb vorgesehenen Position hält. Das Filtersystem 1 wird daher in einem trockenen Anfangszustand ohne dem flüssigen Film auf der Filteroberfläche 2 in die Filterhalterung eingesetzt, wodurch sich der gesamte flüssige Film aus unpolaren Stoffen auf der Filteroberfläche 2 erst während des Verfahrens ausbildet. Dadurch kann komplett auf eine Befeuchtung der Filterelemente 3 vor dem Betrieb verzichtet werden.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Filtersystem 1 mit einem flüssigen Film aus unpolaren Stoffen an der Filteroberfläche 2 in die Filterhalterung eingesetzt wird. Dadurch kann die volle Filterleistung bereits von Anfang an zur Verfügung gestellt werden. Zusätzliche unpolare Stoffe in dem Luftstrom können in diesem Fall für eine Regeneration des flüssigen Films aus unpolaren Stoffen an der

Filteroberfläche 2, wodurch Wartungsintervalle ebenfalls verlängert werden können.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 aus einem unporösen Material ausgebildet sind. Die Filterelemente 3 können daher insbesondere nicht porös, besonders bevorzugt nicht offenporös, sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Material der Filterelemente 3 gegenüber den unpolaren Stoffen nicht absorbierend ist. Der flüssige Film der unpolaren Stoffe bleibt daher oberflächlich auf den Filterelementen 3 haften und dringt nicht in das Material der

Filterelemente 3 ein, wodurch der flüssige Film leicht abgewaschen werden kann.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 eine glatte

Oberfläche aufweisen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zum Reinigen des Filtersystems 1 der flüssige Film aus den unpolaren Stoffen zusammen mit den festen Verunreinigungen von der Filteroberfläche 2 abgewaschen wird. Dadurch kann das Filtersystem 1 besonders einfach gereinigt werden. Zum Reinigen des Filtersystems 1 kann das Filtersystem 1 insbesondere aus der Filterhalterung entnommen und durch ein sauberes Filtersystem 1 ersetzt werden, um den Stillstand der Gussanlage 1 zu minimieren. Nach der Reinigung kann das Filtersystem 1 wiederverwendet werden, wodurch das Verfahren ökologisch ist.

Der Filterwechsel kann insbesondere dann erfolgen, wenn der Strömungsleitwert des Filtersystems 1 einen Grenzwert unterschreitet. Der Strömungsleitwert kann insbesondere durch eine Messung der Druckdifferenz an einer Eingangsseite des Filtersystems 1 und einer Ausgangsseite des Filtersystems 1 bestimmt werden. Die Druckdifferenz, bei welchem ein Filterwechsel erfolgt, kann insbesondere zwischen 70 mbar und 80 mbar betragen. Die Druckdifferenz bei einem sauberen

Filtersystem 1 kann insbesondere kleiner als 30 mbar sein. Die Druckdifferenz bei einem sauberen mechanischen Filter aus fasrigen Material beträgt im Gegensatz dazu oftmals bereits 55 mbar, wobei auch dieser Wert stark schwanken kann.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 im Wesentlichen starr sind. Dadurch können die Filterelemente 3 selbsttragend ausgebildet werden und auf Stützkonstruktionen verzichtet werden. Weiters kann dadurch verhindert werden, dass durch eine Bewegung der Filterelemente 3 die Strömungsverhältnisse innerhalb des Filtersystems 1 ungewollt verändert werden. Insbesondere kann dadurch erreicht werden, dass der Strömungsleitwert des Filterelementes 3 über mehrere Gusszyklen hinweg nur langsam und stetig abnimmt. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass ein Material der Filterelemente 3 mit den unpolaren Stoffen einen Kontaktwinkel kleiner 45° , insbesondere 30° , besonders bevorzugt 15° , aufweist.. Der Kontaktwinkel, auch als Randwinkel oder Benetzungswinkel bezeichnet, ist der Winkel, den ein Flüssigkeitstropfen auf der Oberfläche eines Festkörpers zu dieser Oberfläche bildet. Das Material der

Filterelemente 3 ist daher derart gewählt, dass ein Flüssigkeitstropfen der unpolaren Stoffe auf der Filteroberfläche 2 einen Winkel kleiner 45° , insbesondere kleiner 30° , besonders bevorzugt kleiner 15° , zu der Filteroberfläche 2 ausbildet. Für die Filterelemente 3 kann daher insbesondere ein lipophiles Material verwendet werden. Bei derart geringen Kontaktwinkel ist eine gute Benetzung gegeben, wodurch sich ein durchgehender Film aus den flüssigen unpolaren Stoffen auf der Filteroberfläche 2 ausbildet.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 aus

Kunststoff, besonders bevorzugt aus Polyamid 6, ausgebildet sind. Derartige

Filtersysteme 1 können insbesondere bei einem Spritzguss für Kunststoffe

eingesetzt werden oder für ein Back-up Filtersystem 1 bei einem Druckguss.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl, bevorzugt Edelstahl, ausgebildet sind. Derartige

Filtersysteme 1 können insbesondere bei einem Druckguss eingesetzt werden.

Das Umlenken kann insbesondere dadurch erfolgen, dass der Luftstrom durch von Filterelementen 3 begrenzte Lücken 5 geströmt wird. Dabei sind zwischen den Filterelementen 3 durch die Filteroberfläche 2 begrenzte Lücken 5 ausgebildet.

Insbesondere kann die Lücke 5 derart geformt sein, dass sich ein Querschnitt der Lücke 5 beim Durchströmen des Teilluftstromes verjüngt. Weiters kann vorgesehen sein, dass sich der Querschnitt der Lücke 5 beim Durchströmen des Teilluftstromes nach dem Verjüngen wieder aufweitet.

Eine minimale Erstreckung der Lücke 5 kann insbesondere größer als 1 mm, besonders bevorzugt größer 2 mm, sein. Dadurch wirken die Lücken 5 kaum als mechanischer Sieb und weisen einen hohen Strömungsleitwert auf. Die in dem Luftstrom enthaltenen festen Verunreinigungen verfangen sich dabei bevorzugt nicht in den Filterelementen 3, sondern haften wegen des flüssigen Films an den die Lücken 5 begrenzenden Filterelementen 3 an.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 stabförmig sind. Stabförmige Filterelemente 3 haben den Vorteil, dass derartige Filterstrukturen sehr einfach herstellbar sind.

Hierbei können die Lücken 5 im Wesentlichen die Form eines Schlitzes aufweisen.

Die stabformigen Filterelemente 3 können bevorzugt ein im Wesentlichen gleichbleibendes Profil quer zu deren Längsrichtung aufweisen. Weiters können die Filterelemente 3 eine in Längsrichtung der Filterelemente 3 verlaufende

Längsachse aufweisen.

Es können aber auch andere, insbesondere wesentlich komplexere,

dreidimensionale Formen der Filterelemente 3 vorgesehen sein.

Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen in den Fig. 1 bis 5 können die stabformigen Filterelemente 3 einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.

Es können aber auch andere Querschnitte der stabformigen Filterelemente 3 wie ein Oval, Ellipse, Rechteck, Dreieck oder sternförmig vorgesehen sein. Hierbei kann die Längsachse der Filterelemente 3 der Symmetrieachse in Längsrichtung entsprechen.

Gemäß einer weiteren Alternative kann vorgesehen sein, dass die stabformigen Filterelemente 3 im Wesentlichen plättchenförmig sind, also im Wesentlichen eine Linie als Querschnitt aufweisen, wobei diese Linie im Wesentlichen quer zu der Durchströmrichtung verläuft. Hierbei kann die Längsachse der Filterelemente 3 entlang eines Mittelpunktes dieser Linie entsprechen.

Weiters kann vorgesehen sein, dass das Filtersystem 1 eine erste Reihe 4 an nebeneinander angeordnet stabformigen Filterelementen 3 aufweist, dass die erste Reihe 4 an stabformigen Filterelementen 3 quer zu einer Durchströmrichtung des Luftstromes angeordnet sind, und dass zwischen den Filterelementen 3 in der ersten Reihe 4 Lücken 5 ausgebildet sind. Hierbei wird der Luftstrom hauptsächlich durch die Lücken 5 zwischen den Filterelementen 3 geführt, wodurch ein geringer Luftwiderstand erreicht werden kann.

Die Durchströmrichtung ist bevorzugt die Summe aller Strömungsbewegungen des Luftstromes durch die erste Reihe 4 an Filterelementen 3.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass alle Filterelemente 3 zumindest der ersten Reihe 4 im Wesentlichen gleich ausgebildet sind.

Die Filterelemente 3 der ersten Reihe 4 können insbesondere einen

gleichbleibenden Abstand zueinander aufweisen.

Weiters kann vorgesehen sei, dass die Filterelemente 3 der ersten Reihe 4 entlang einer normal zu einer Längsrichtung der Filterelemente 3 verlaufenden Grundlinie angeordnet sind.

Die Grundlinie kann insbesondere eine Gerade sein, wobei bevorzugt sämtliche Längsachsen der Filterelemente 3 der ersten Reihe 4 im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind.

Alternativ kann die Grundlinie ein Kreis sein, wodurch sämtliche Längsachsen der Filterelemente 3 der ersten Reihe 4 im Wesentlichen in einer

Kreiszylindermantelfläche angeordnet sind.

Auch andere Grundlinien wie Polygone oder generelle runde Kurven sind machbar.

Die Filterelemente 3 der erste Reihe 4 können insbesondere zu einer ersten

Filtereinheit 7 zusammengefasst werden. Die erste Filtereinheit 7 kann

insbesondere einstückig ausgebildet sein, bevorzugt als ein Gussteil.

Die erste Filtereinheit 7 kann insbesondere einen, bevorzugt umlaufenden, Rahmen 8 aufweisen.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die erste Filtereinheit 7 eine die Filterelemente 3 der ersten Reihe 4 im Wesentlichen mittig verbindenden Mittelsteg 9 aufweist.

Eine erste Filtereinheit 7 mit Rahmen 8 und Steg ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt.

Das Filtersystem 1 kann insbesondere mindestens eine, bevorzugt mindestens zwei, Reihen 4,6 an Filterelementen 3 aufweisen.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Filtersystems 1 mit lediglich der ersten Reihe 4 ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Weiters kann vorgesehen sein, dass in der Durchströmrichtung des Luftstromes nachfolgend zu der ersten Reihe 4 an stabförmigen Filterelementen 3 eine zweite Reihe 6 an nebeneinander angeordnet stabförmigen Filterelementen 3 angeordnet ist, dass die Filterelemente 3 der zweiten Reihe 6 in der Durchströmrichtung des Luftstromes betrachtet hinter den Lücken 5 der ersten Reihe 4 angeordnet sind. Weiters kann vorgesehen sein, dass Luftstrom beim Durchströmen der beiden Reihen 4,6 an den stabförmigen Filterelementen 3 umgelenkt wird. Die

Filterelemente 3 der zweiten Reihe 6 können insbesondere gleich ausgebildet sein wie die Filterelemente 3 der ersten Reihe 4.

Weiters kann das Filtersystem 1 bevorzugt maximal sechs, besondres bevorzugt maximal vier, Reihen 4,6 an Filterelementen 3 aufweisen. Hierbei hat sich gezeigt, dass eine höhere Anzahl an Reihen 4,6 die Filterwirkung kaum mehr verbessert und lediglich den Strömungsleitwert absenkt.

Die Filterelemente 3 der zweiten Reihe 4 können insbesondere zu einer zweiten Filtereinheit 13 zusammengefasst werden. Die erste Filtereinheit 13 kann insbesondere einstückig ausgebildet sein, bevorzugt als ein Gussteil.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die erste Filtereinheit 7 und die zweite

Filtereinheit 13 miteinander, insbesondere lösbar, befestigt werden. Ein derartiges Filtersystem ist beispielhaft in Fig. 3 und 4 dargestellt.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 der zweiten Reihe 6 in einer Richtung quer zur Durchströmrichtung und quer zur Längsrichtung, daher insbesondere in Richtung der Grundlinie der ersten Reihe 4, um einen halben Abstand zwischen zwei benachbarten Filterelemente 3 der ersten Reihe 4 gegenüber den Filterelemente 3 der ersten Reihe 4 versetzt angeordnet sind.

Dadurch wir der durch die Lücken 5 der ersten Reihe 4 strömende Luftstrom mittig auf die Filterelemente 3 der zweiten Reihe 6 gelenkt, wodurch eine zuverlässige Umlenkung erfolgt. Eine derartige Anordnung ist gut in Fig. 3 zu erkennen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in Durchströmrichtung des Luftstromes betrachtet eine von den Filterelementen 3 der ersten Reihe 4 eingenommene erste Fläche größer ist als eine von den Lücken 5 der ersten Reihe 4 eingenommene zweite Fläche. Bei einer Gleichverteilung der Filterelemente 3 und der Lücken 5 kann daher insbesondere eine Erstreckung des Filterelementes 3 entlang der Grundlinie größer sein als die Erstreckung der Lücke 5 entlang der Grundlinie. Dadurch reichen bereits zwei Reihen 4,6 an Filterelementen 3 aus, um einen direkten und unumgelenkten Durchgang des Luftstromes zu verhindern.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste Fläche um mindestens 10% größer ist als die zweite Fläche.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die erste Fläche um bis zu 500% insbesondere bis zu 300%, besonders bevorzugt bis zu 100%, größer ist als die zweite Fläche.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Reihen 4,6 an nebeneinander

angeordneten stabförmigen Filterelementen 3 entlang konzentrischer Kreise verlaufen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Grundlinien der einzelnen Reihen 4,6 als konzentrische Kreise ausgebildet sind. Hierbei erfolgt die

Durchströmrichtung des Luftstromes insbesondere quer zu der Grundlinie und quer zu den Längsachsen der Filterelemente 3. Dadurch kann ein Filtersystem 1 bereit gestellt werden, welches einfach herkömmliche zylinderförmige Filter ersetzen kann. Weiters kann dadurch eine besonders kompakte Form mit einer hohen zur Verfügung stehenden Filteroberfläche 2 bereitgestellt werden.

In Fig. 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform mit kreisförmigen Grundlinie und insgesamt vier Reihen 4,6 an Filterelementen 3 dargestellt.

Der Luftstrom strömt insbesondere von einem in der Mitte des Filtersystems 1 liegenden Innenbereich nach Außen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 zwischen zwei jeweils stirnseitig angeordneten Platten 21 angeordnet und an den Platten 21 befestigt sind.

Die Filterelemente 3 können insbesondere einstückig mit den Platten 21 ausgebildet sein.

Weiters kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Platten 21 in der Mitte eine Mittelöffnung 22 aufweist, zum Einströmen und/oder Ausströmen des Luftstromes.

Weiters kann vorgesehen sein, dass zwischen zwei Reihen 4,6 eine Strömungssperre angeordnet ist. Die Strömungssperre kann strömungstechnisch insbesondere zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung des Filterkastens angeordnet werden und bewirkt, dass der Luftstrom um die Strömungssperre herum durch einen größeren Bereich des Filtersystems strömen muss.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Luftstrom vor der Umlenkung durch die Filterelemente 3 auf eine Prallfläche gerichtet wird, und dass der Luftstrom anschließend durch die neben und/oder hinter der Prallfläche angeordneten Filterelemente 3 geführt wird. Vorteilhaft daran ist, dass der Luftstrom beim Eintritt in das Filtersystem 1 auf die Prallfläche gerichtet wird, und der Luftstrom anschließend durch die neben der Prallfläche angeordneten Filterelemente 3 geführt wird. An der Prallfläche können insbesondere feste Verunreinigungen mit einer hohen kinetischen Energie einen Großteil dieser kinetischen Energie an die Prallfläche abgeben, und erst anschließend zwischen die Filterelemente 3 durchströmt. Weiters sammeln sich dadurch besonders große feste

Verunreinigungen nicht innerhalb der Lücken 5 an, sondern bleiben im Bereich der Prallfläche liegen. Dadurch kann die Zeit zwischen zwei Filterwechsel weiter verlängert werden.

Weiters kann vorgesehen sein, dass das Filtersystem 1 eine Prallfläche aufweist, und dass bevorzugt die Mittelöffnung 22 auf die Prallfläche gerichtet ist.

Bevorzugt kann eine der Mittelöffnung 22 gegenüberliegende Platte 21 die

Prallfläche ausbilden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Prallfläche im Wesentlichen normal zu der Längsachse der Filterelemente 3 verläuft. Dadurch erfolgt an der Prallfläche im Wesentlichen eine 90° Umlenkung des Luftstromes.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 der unterschiedlichen Reihen 4,5 gleich ausgebildet sind, wobei sich der Abstand der Filterelemente 3 in Richtung Mitte hin verkleinert.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich ein Durchmesser der Filterelemente 3 in Richtung Mitte hin verkleinert.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 eine Vielzahl an durch ein Filterelement 3 führenden Durchbrechungen aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine maximale Erstreckung der Durchbrechungen kleiner ist als die minimale Erstreckung der Lücken 5. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Durchbrechungen eine minimale Erstreckung von 0,2 mm bis 1 mm aufweisen. Dadurch kann der Strömungsleitwert des Filtersystem 1 erhöht werden, wobei bei einem Verstopfen der Durchbrechungen noch immer der Luftstrom durch die Lücken 5 gelenkt werden kann.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die stabförmigen Filterelemente 3 innen einen Hohlraum 10 aufweisen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zumindest die magnetisierbaren Teile der festen Verunreinigungen von in den Hohlräumen 10 der Filterelemente 3

angeordnete Magnete angezogen werden. Dadurch kann die Filterwirkung verbessert werden, und der magnetisierbare Anteil der festen Verunreinigungen zusätzlich durch eine magnetische Kraft an der Filteroberfläche 2 festgehalten werden.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Filterelemente 3 eine Vielzahl an Öffnungen 11 aufweisen, welche von den Hohlräumen 10 zu einer Außenfläche der

Filterelemente 3 führen. Durch die Öffnungen 11 kann auch die Innenfläche der Öffnungen 11 sowie der Hohlraum 10 als Filteroberfläche 2 genutzt werden, wodurch die Filterwirkung weiter vergrößert werden kann.

Die Öffnungen 11 können insbesondere einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine maximale Erstreckung der Öffnungen 11 kleiner ist als die minimale Erstreckung der Lücken 5. Dadurch gelangen nur kleine feste Verunreinigungen in den Hohlraum 10, während große feste Verunreinigungen dem Luftstrom durch die Lücke 5 folgen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Hohlräume 10 stirnseitig offen sind, und dass die Hohlräume 10 über einen eigenen Luftanschluss 12 verfügen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Teil des Luftstromes über die

Hohlräume 10 abgesaugt wird. Hierbei kann ein Teil des Luftstromes durch die Öffnungen 11 und in Folge über die Hohlräume 10 abgesaugt werden, wobei dieser Teil des Luftstromes an einer besonders ausgedehnten Filteroberfläche 2

vorbeigeführt wird. Dadurch können insbesondere sehr kleine feste

Verunreinigungen gefiltert werden, während gröbere Partikel durch die Öffnungen nicht abgesaugt werden. Das Ansaugen des Teils des Luftstromes kann insbesondere durch ein Anlegen eines Unterdruckes an dem Anschluss 12 erfolgen.

Weiters kann vorgesehen sein, dass zum Reinigen des Filtersystems 1 Luft über den Anschluss 12 in die Hohlräume 10 eingeblasen wird. Dadurch können in den

Öffnungen 11 gelagerte feste Verunreinigungen beim Reinigen von innen wieder ausgeblasen werden.