Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Fluid, insbesondere Filtervorrichtung, mit mindestens einem ersten und einem zweiten rohrförmigen Element, die miteinander einen Elementverbund bilden, wobei das eine Element unter Bildung eines Strömungsraumes zwischen den beiden Elementen in dem anderen Element derart aufgenommen ist, dass ein erstes Element in Richtung der Anströmseite eines zu behandelnden Fluids und ein zweites Element in Richtung der Abströmseite des behandelten Fluids im Elementverbund angeordnet ist, und wobei beide Elemente während der Fluidbehandlung in Hintereinanderfolge von Richtung der Anströmseite kommend zu der Abströmseite durchströmt sind.

Eine derartige Vorrichtung zum Behandeln von Fluid ist beispielsweise aus DE 10 2010 003 961 A1 , welche eine Filtervorrichtung für Fluide offenbart, bekannt. Die bekannte Filtervorrichtung weist ein Filtergehäuse auf, in dem mindestens ein, vorzugsweise zwei, eine Längsachse definierendes Filterelement in Form einer Filterpatrone aufnehmbar ist, die an zumindest einem Ende eine eine Einfassung für den betreffenden Endrand des Filtermaterials bildende Endkappe aufweist, die zur Lagefixierung des Filterelements in seiner Funktionsposition an einer mit dem Bodenteil des Filtergehäuses zusammenwirkenden Elementaufnahme festlegbar ist. Die Elementaufnahme bildet für aus dem Filterhohlraum des Filterelements austretendes, abge- reinigtes Fluid einen Fluidweg und enthält eine den Fluidweg sperrende Ventilanordnung. Weiter ist an der an der Elementaufnahme festzulegenden Endkappe des Filterelements eine Steuereinrichtung vorgesehen, die bei der Funktionsposition die Ventilanordnung entsperrt.

DE 10352703 B4 offenbart eine Filtervorrichtung mit einem Filtergehäuse und mit einem im Filtergehäuse aufnehmbaren und tauschbaren Filtereinsatz, der ein Filtermaterial aufweist, wobei der Filtereinsatz in Segmente unterteilt zwischen sich jeweils einen Fluidraum begrenzt, von dem aus das zu filtrierende Fluid in entgegengesetzten Richtungen die Segmente mit dem Filtermaterial durchströmt. Ein Deckelteil des Filtergehäuses weist eine Vielzahl an Fluiddurchlassstellen auf, durch die zu filtrierendes Fluid über eine Ausnehmung im Deckelteil in die Vorrichtung eintritt, wobei der Fluidraum in Längsrichtung desselben von einem Bodenteil des Filtergehäuses zum Deckelteil desselben sich konisch erweitert und wobei mehrere stegartige Verlängerungen des bodenseitigen Abschlussteils miteinander Fluid- durchlässe begrenzen.

Je nach Einsatzzweck, beispielsweise bei einer Trink- oder Prozesswasser- aufbereitung, stoßen die bekannten Filtervorrichtungen an ihre Grenzen.

Neben einer Erhöhung des Wirkungsgrads beim Behandeln von Fluid ist die Durchführung von bedarfsoptimierten Behandlungsschritten, wie der Ab- scheidung von Feststoffen, Flüssigkeiten oder einer Kombination von Feststoffen und Flüssigkeiten, erwünscht.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Leistungsfähigkeit und Einsatzmöglichkeiten einer Vorrichtung zum Behandeln von Fluid zu erweitern, wobei insbesondere bedarfsoptimiert unterschiedliche Behandlungsschritte durchführbar sein sollen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Behandeln von Fluid mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit sowie durch eine Fluidbehandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 in seiner Gesamtheit. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Behandeln von Fluid zeichnet sich dadurch aus, dass bezogen auf eine gemeinsame Ansichtsrichtung das der Anströmseite zugewandte erste Element zumindest teilweise eine gleichförmige oder ungleichförmige Kontur und das der Abströmseite zu- gewandte zweite Element zumindest teilweise eine ungleichförmige oder gleichförmige Kontur aufweist. Durch die gleich- oder gegenstückartige Ausbildung der beiden Elemente mit gleichförmigen Konturen, ungleichförmigen Konturen oder einer Kombination aus gleichförmiger und ungleichförmiger Kontur ist eine hoch spezialisierte, anforderungsindividuelle Ausgestaltung der Vorrichtung zum Behandeln von Fluid erreicht, wobei über die Wahl der jeweiligen Kontur der oder die mit dem jeweiligen Element durchführbaren Behandlungsschritte sowie die erwünschten Eigenschaften, wie ein bestimmtes Durchströmungsverhalten, und das Leistungsvermögen der Vorrichtung mit den durchströmbaren Elementen festgelegt wird. Durch den zwischen den beiden kaskadenartig angeordneten Elementen ausgebildeten Strömungsraum wird das dort einströmende Fluid großflächig und weitestgehend gleichmäßig auf die Einströmfläche des zweiten Elements geleitet. Auf diese Weise sind eine gute Durchströmung der Vorrichtung mit Fluid und ein hoher Wirkungsgrad der mit der Vorrichtung durchgeführten Behandlungsschritte gewährleistet.

Die gemeinsame Ansichtsrichtung kann von außen auf den Elementverbund, aber auch von innen heraus, gegeben sein. Bei einer Filtrationsrichtung von außen nach innen ergibt sich einen Trennung„fest-flüssig". Bei einer Filtrationsrichtung von innen nach außen ergibt sich eine„flüssigflüssig" oder eine„flüssig-gasförmige" Koaleszenz. Bei der Filtrationsrich- tung respektive der gemeinsamen Ansichtsrichtung von außen nach innen ist die Kontur des ersten Elementes, das der Anströmseite zugewandt ist, gleichförm ig und d ie Kontur des zweiten Elements, das der Abströmseite zugewandt ist, ungleichförmig. Bei der Fi ltrationsrichtung respektive der gemeinsamen Ansichtsrichtung von innen nach außen ist m ith in d ie Kontur des ersten Elementes (vormals das zweite Element), das der Anströmseite zugewandt ist, ungleichförmig und d ie Kontur des zweiten Elements (vormals erstes Element), das dann der Abströmseite zugewandt ist, gleichförm ig. U nabhängig von der jewei l igen Ansichts- oder Durchströmungsrich- tung des Elementverbundes kann jedenfal ls immer ein Element eine gleichförm ige Kontur aufweisen und das andere Element eine ungleichförm ige.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der gemeinsamen Ansichtsrichtung in ei- nem vorgebbaren Sektor bei der gleichförm igen Kontur eine Elementgeometrie des einen Elements sich in gleichförmiger Ausprägung stetig wiederholt und die ungleichmäßige Kontur des anderen Elements mit ihrer Elementgeometrie unstetig verläuft. Die sich in gleichförm iger Ausprägung stetig wiederholende Elementgeometrie ist vorzugsweise durch eine ent- sprechende Faltung eines ein- oder mehrlagigen Materials, insbesondere eines Fi ltermaterials, gebi ldet. H ierbei ist vorzugsweise die gleichförm ige Kontur durch gleichartige Elementfalten, insbesondere Fi lterfalten, gleicher Höhe und d ie ungleichförmige Kontur durch Elementfalten, insbesondere Fi lterfalten, m it zum indest untersch ied l icher Faltenhöhe vorgegeben.

Vorgebbarer Sektor im Sinne der Erfindung meint einen vorgebbaren Winkelabschn itt der rohrförm igen, typischerweise koaxial zueinander angeordneten, Elemente. Das rad ial außen l iegende, erste oder zweite, Element weist einen größeren Umfang und folgl ich im vorgebbaren Sektor einen größeren Bogenabschn itt auf. Je nach Durchströmrichtung der Vorrichtung, von innen nach außen oder von außen nach innen, sind die Konturen und d ie durch diese festgelegten Anström- und Abströmflächen bedarfsgerecht ausgestaltet. Eine beispielsweise durch Elementfalten gebi ldete Kontur ist zweckmäßigerweise in einer vertikalen, paral lel zur axialen Ausrichtung des Elementverbunds verlaufenden Richtung ausgerichtet und gibt dement- sprechende An- oder Abströmkanäle vor. Es ist jedoch auch vorstel lbar, An- oder Abströmkanäle in einer von der vertikalen Richtung abweichenden Ausrichtung und alternativ oder zusätzl ich in einem bogenförm igen Verlauf am jeweil igen Element auszugestalten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die stetig ausgebildete Elementgeometrie innerhalb des Sektors durch Tei le eines Hoh l- oder Wickelzyl inders aus filtrierendem und/oder koal isierendem Material oder durch eine Anzahl von Elementfalten eines Fi lter- und/oder Koaleszermaterial gebi ldet, die einen wel lenförm igen Ver- lauf m it gleicher Frequenz und gleicher Ampl itude aufweisen. Durch d ie anforderungsindividuel le Ausgestaltung der Elemente aus einem fi ltrierendem und/oder einem koal isierenden Material sowie eine zugehörige Formgestaltung werden bestmögl iche Eigenschaften der Vorrichtung zum Behandel n von Fl u id eingestel lt.

Sofern eine Abscheidung von partikelförmigen Feststoffen, wie Sand, Rost, Abrasion, Paraffine, Asphaltene oder dergleichen, werden beide Elemente aus einem filtrierenden Material gebi ldet. Bei einer Abscheidung von Fl üssigkeiten, wie Aerosole, Ölnebel, Kondensate oder dergleichen, werden beide Elemente aus einem koal isierenden Material gebi ldet. Bei einer Kombination der Abscheidung von Feststoffen und Fl üssigkeiten wird ein Element aus einem fi ltrierenden und ein anderes Element aus einem koal isierenden Material gebi ldet. H ierbei ist vorzugsweise das der Anströmseite zugeordnete erste Element zur Partikelfi ltration und das der Abströmseite zugeordnete zweite Element zur Koaleszenzfiltration ausgebi ldet. Je nach Einsatzzweck können d ie Fi ltermed ien zur Oberflächenfi ltration oder zur Tiefenfiltration geeignet gewäh lt sein. Bei einer reinen Feststoffabscheidung weist typischerweise das zuerst durchströmte erste Element eine gröbere Fi lterfeinheit als das danach durchströmte zweite Element auf. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist d ie unstetig gebi ldete Elementgeometrie innerhalb des Sektors durch eine Anzahl von Elementfalten eines weiteren oder gleichen Fi lter- und/oder Koaleszermaterial gebi ldet, die einen Wel lenverlauf mit gleicher Frequenz und versch iedener Ampl itude aufweisen. Je nach Durch- strömungsverhalten und Fi lter- bzw. Koaleszereigenschaften der erfi ndungsgemäßen Vorrichtung sind im vorgebbaren Sektor die Anzahl, die Frequenz und die Anordnung der Elementfalten der beiden Elemente gewäh lt. Typischerweise sind die Elementfalten der beiden Elemente derart zueinander angeordnet, dass im jewei l igen Sektor zum indest eine Element- falte des einen Elements m it einer weiteren Elementfalte des anderen Elements zur Symmetrieachse der rohrförm igen Elemente fl uchtend ausgerichtet ist. Durch eine Anordnung von zwei aus Fi lterfalten gebi ldeten Elementen ist eine auf d ie jeweil ige Fi ltrationsaufgabe abgestimmte Fi lterleistung und weiter eine hohe Betriebssicherheit, auch bei Schmutzschüben durch einen Kaskadeneffekt beim Durchströmen der Vorrichtung, sichergestel lt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bi lden die vorgebbaren Sektoren in H intereinanderabfolge mit ihren jewei ls stetig und unstetig verlaufenden Elementgeometrien je den einen Hoh lzyl inder für das eine und das andere Element aus. Durch d ie gleichförm ige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine gleichförm ige Prozessleistung, insbesondere eine gleichmäßige Fi lter- und/oder Koaleszerleistung, der Vorrichtung über deren gesamte Mantelfläche erreicht. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zum indest innerhalb eines Sektors d ie unstetig verlaufen- den Elementfalten in Hintereinanderabfolge auf Abstand unter Bildung einer Kanalführung und anschließend auf Block gehalten, und im zuordenba- ren Sektor überdecken die stetig verlaufenden Elementfalten an vorgebbaren Stellen ihrer Umlenkung mit einem Radialversatz zumindest teilweise die Kanalführung. Durch die Anordnung und Ausgestaltung der Elementfalten am jeweiligen Element werden dort bedarfsgerecht An- und Abströmkanäle für das zu behandelnde Fluid ausgebildet. Durch die zumindest teilweise Überdeckung der Kanäle an den beiden benachbart in- bzw. zueinander angeordneten Elementen wird eine weitestgehend störungsfreie Durchströmung und eine entsprechende Verlangsamung oder Beschleunigung des durchströmenden Fluids beim Kontakt mit der jeweiligen An- oder Abströmfläche erreicht.

Weiter ist vorteilhaft, dass das Verhältnis der Elementzahlen in mindestens einem benachbarten Sektor von stetiger zu unstetiger Elementgeometrie zwischen 1 zu 2 bis 1 zu 4 liegt. Typischerweise ist das eine größere Elementzahl im vorgegebenen Sektor aufweisende Element radial außen angeordnet und je nach Durchströmungsrichtung der Vorrichtung das erste oder zweite Element. Durch das Verhältnis der Elementzahlen im vorgegebenen Wertebereich lässt sich eine besonders gut graduierte Filtrationsleistung einstellen mit einem hohen Speichervolumen für Verschmutzung und einer guten Abstufung zwischen Grobfiltration im ersten Element und Feinfiltration im zweiten Element. Die Elementfalten weisen an der An- bzw. Abströmseite je nach Ausgestaltung jeweils einen kantenartigen oder einen wellenartigen Übergang auf.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist je nach Anströmrichtung des Elementverbundes zumindest das auf der Abströmseite liegende Element außen- und/oder innenumfangsseitig mit einer Stützstruktur, wie vorzugsweise einem perforierten Stützrohr, versehen. Je nach Ausgestaltung der Elemente ist radial innen- oder außenliegend jeweils eine vorzugsweise gitterartige Stützstruktur vorgesehen, wodurch die Formstabil ität des Elementverbunds im Betrieb während der Behandlung von Fluid erhöht ist. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen den beiden Elementen im Elementverbund ausschl ießl ich oder zusätzl ich eine Drainagelage angeordnet, die auch in der Art eines Hohlraumes zwischen den Elementen ausgebildet sein kann. Die Drainagelage fül lt den Strömungsraum zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus und bewirkt ein gewünschtes Strömungsverhalten des

Fluids beim Übertritt vom ersten Element zum zweiten Element. Der Strömungsraum weist die Form eines radialen Ringraums auf mit vorzugsweise konstanter radialer Erstreckung. Es sind jedoch auch Ausgestaltungen mit variabler Ausdehnung, beispielsweise durch Erweiterungen oder Verengun- gen in axialer oder radialer Richtung, vorstel lbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient zumindest eines der Elemente als Trenn- oder Koaleszerfilter ausgebildet der Phasenauf- trennung flüssiger Medien, wie Suspensionen, insbesondere der Abtren- nung von Wasser und/oder Luft aus Betriebsmedien, wie Hydrauliköl oder Kraftstoff, und das jeweils andere Element dient der Abreinigung von partikulären Verschmutzungen aus dem Medienstrom. Eine derart ausgebi ldete Vorrichtung ist besonders gut geeignet für den Einsatz in einer Anlage zur Prozess- oder Trinkwasseraufbereitung aus Meer- oder Oberflächenwasser eines Gewässers. Die unterschiedl ichen Behandlungsschritte sind clusterar- tig dem einen Element zur Phasenauftrennung flüssiger Medien und dem anderen Element zur Abreinigung des Medienstroms zugeordnet. Besonders bevorzugt sind die beiden Elemente lösbar zum Elementverbund zusammengesetzt und an diesem unabhängig voneinander austauschbar. H ieraus ergibt sich der Vorteil, dass je nach Verschmutzung oder Beanspruchung während des Filtrations- und Koasleszenzbetriebes die Elemente bedarfsge- recht einzel n ausgetauscht werden können und eine kosten- und materialsparsame Betriebsweise der Vorrichtung gewährleistet ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Ele- mentverbund das eine, vorzugsweise äußere, Element an seinen freien

Stirnseiten von je einer Elementkappe abgesch lossen, d ie das Elementmaterial des äußeren Elements aufnimmt und d ie auf ihrer, dem inneren Element zugewandten Seite einen stegartigen Führungsring aufweist, an dem sich d ie zuordenbare Endkappe des anderen, vorzugsweise inneren, Elements abstützt. Auf d iese Weise ist ein sicherer, lösbarer Verbund der beiden Elemente über d ie zusammenwirkenden Endkappen sichergestel lt. Typischerweise werden d ie Elemente m it den Endkappen separat voneinander gefertigt und bedarfsgerecht zu einem Elementverbund zusammengesetzt. H ierbei ist die Ausbi ldung eines Baukastensystems zur Bevorratung, zum Ver- trieb und zur Bereitstel l ung der Elemente als Ausrüstung von industriel len An lagen, insbesondere zur Trink- und Prozesswasseraufbereitung, vorstel lbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich- tung sch l ießen d ie einander zuordenbaren, benachbarten Paare von Endkappen des einen und des anderen Elements stirnseitig zum indest tei lweise, insbesondere im Bereich der Aufnahmeöffnung des jewei ls stegartigen Fü hrungsringes, m iteinander ab. Auf d iese Weise wird eine in einer vorzugsweise senkrecht zur Symmetrieachse des Elementverbundes ausgerichteten Ebene l iegende Absch l ussfläche am jewei l igen Ende des Elementverbundes ausgebi ldet. Dies erleichtert den Transport, die Bevorratung und d ie Stapelfäh igkeit der Vorrichtung.

Weiter ist vortei l haft, dass die einander gegenüberl iegenden Endkappen zumindest eines, vorzugsweise des äußeren, Elements m it korrespond ierend ausgebi ldeten Führungsschrägen versehen sind, d ie in einem Stapel- verbünd von mindestens zwei übereinander angeordneten Elementen je eines Elementverbundes den Eingriff der einen Endkappe des einen Elementverbundes in die benachbart angeordnete, nachfolgende Endkappe des anderen Elementverbundes ermöglicht. Bei einer Aneinanderanordnung von mehreren Elementverbünden werden diese entlang ihrer Symmetrieachsen nacheinander angeordnet und an den Endkappen aneinanderge- setzt. Durch die Führungsschrägen wird ein wechselseitiger Eingriff und somit eine Lagefixierung der beiden aneinander angeordneten Elementverbünde sichergestellt. Typischerweise sind die Führungsschrägen in radialer Richtung verlaufend an der jeweiligen Endkappe ausgebildet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die im Stapelverbund aneinanderliegenden Führungsschrägen der beiden Elemente je eines Elementverbundes mittels einer Dichteinrichtung, insbesondere in Form eines O-Dichtringes, gegenseitig abgedichtet. Neben einer zusätzlichen Lagefixierung der beiden aneinander angeordneten Elementverbünde bietet sich hieraus insbesondere der Vorteil einer sauberen Fluidführung innerhalb der aneinander angeordneten Elementverbünde, welche im Gesamten eine Vorrichtung zur Behandlung von Fluiden bilden und von Fluid durchströmbar sind. Typischerweise sind die Elementverbünde in einem Filtergehäuse aufgenommen, an welchem zumindest ein Fluideinlass und zumindest ein Fluidauslass ausgebildet sind.

Die Erfindung betrifft weiter eine Fluidbehandlungsvorrichtung mit einem vorzugsweise aufständerbaren Gehäuse mit einem Zu- und Ablauf für unbehandeltes bzw. behandeltes Fluid, das aus mindestens zwei voneinander separierbaren topfartigen Gehäuseteilen besteht, von denen ein Gehäuseteil eine Elementaufnahme aufweist für die Aufnahme mindestens eines Elementverbundes, und dass zwei benachbarte Gehäuseteile sich mittels einer Spanneinrichtung aneinander lösbar festlegen lassen. Durch das aus zwei Gehäuseteilen bestehende Gehäuse ist ein Aufnahmeraum für die Elemente zur Behandlung des Fluids und ein Strömungsraum für das zu behandelnde Fluid vorgegeben. Die lösbare Befestigung der beiden Gehäuseteile ermögl icht einen Austausch von Elementen des Elementverbundes sowie War- tungs- und Reparaturarbeiten mit wenigen Handgriffen und in einfacher Weise.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Die vorstehend genannten und die weiter angeführten Merkmale können erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in bel iebigen Kombinationen an einer Vorrichtung zur Behandlung von Fluid oder an einer Fluidbehandlungsvorrichtung ausgebildet sein. Die in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäbl ich zu verstehen. Es zeigen: einen erfindungsgemäß ausgestalteten Elementverbund in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstel lung; eine separate Darstel lung des radial außen angeordneten ersten Elements aus Fig. 1 a; eine separate Darstel lung des radial innen angeordneten zweiten Elements aus Fig. 1 a; einen Querschnitt durch einen Teilabschnitt des Elementverbunds aus Fig. 1 a; eine Draufsicht auf einen Stapelverbund aus mehreren erfindungsgemäß ausgestalteten Elementverbünden mit teilweise auseinandergezogener Darstel lung und separater Darstellung eines Schnitts durch und einer Draufsicht auf einen Verbin- dungsbereich zwischen zwei benachbarten Elementverbünden;

Fig.4 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäß ausgestalteten

Elementverbund im Gesamten mit separater Darstellung beider Endkappen in Draufsicht;

Fig.5 einen Längsschnitt durch den Elementverbund aus Fig.4; Fig.6a und 6b vergrößerte Teilansichten der Endkappenbereiche des

Elementverbunds aus Fig.5; und

Fig.7 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Fluidbehand- lungsvorrichtung in gebrauchsfertiger Aufstellung.

Fig.1 a zeigt in perspektivischer Darstellung einen Elementverbund 10 aus einem ersten Element 12 und einem zweiten Element 14, welche jeweils hohlzylinderförmig und rotationssymmetrisch zu einer Symmetrieachse R ausgebildet sind. Der in Fig.1 a gezeigten Darstellung des zusammengesetz- ten Elementverbundes 10 ist entnehmbar, dass beide Elemente 12, 14 koaxial benachbart zueinander angeordnet sind und einen zylinderförmigen Hohlraum umschließen. Hierbei ist das in der Darstellung der Fig.1 b separat dargestellte erste Element 12 radial außenliegend angeordnet. Das in der Darstellung der Fig.1c separat gezeigte zweite Element 14 ist radial innen- liegend angeordnet.

Jedes Element 12, 14 weist eine untere Endkappe 16a, 16b und eine obere Endkappe 18a, 18b auf. Die Endkappen 16a, 16b, 18a, 18b sind jeweils rotationssymmetrisch zur Symmetrieachse R ausgebildet. Die am ersten Element 12 ausgebildete obere Endkappe 18a weist eine schräg verlaufende Fläche, vergleichbar einem Kegelstumpf, und am oberen Ende einen bund- artigen Abschluss auf. Die am zweiten Element 14 ausgebildete obere Endkappe 18b weist an ihrer Oberseite eine flache, senkrecht zur Symmetrieachse R ausgerichtete Fläche auf. Die Dimensionen der beiden Elemente 1 2, 14 sind derart gewählt, dass das zweite Element 14 samt Endkappen 1 6b, 1 8b über zumindest eine der von den Endkappen 1 6a, 1 8a am ersten Element 1 2 vorgegebenen Öffnungen in das erste Element 1 2 eingesetzt werden kann.

Der zumindest teilweise geschnittenen Darstellung des zusammengesetzten Elementverbunds 1 0 in Fig.1 a ist entnehmbar, dass die Elementmaterial ien 20, 22 der beiden Elemente 1 2, 14 jeweils pl issiert mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Elementfalten 28, 30a, 30b (vgl. Fig. 2) ausgebildet sind. Zur Lagestabil isierung des jeweil igen Faltenverbunds beim Durchströmen des Elementverbunds 1 0 mit zu behandelndem Fluid, im gezeigten Ausführungsbeispiel von außen nach innen, ist an jedem Element 1 2, 14 radial außenl iegend ein Stützrohr 24, 26 angeordnet, wie in Fig. 1 b und 1 c gut sichtbar. Die Stützrohre 24, 26 sind jeweils perforiert aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet und weisen im gezeigten Ausführungsbeispiel Beschriftungsfelder für eine Produkt- oder Herstel lerbezeichnung auf.

Die Schnittdarstel lung der Fig. 2 eines Teilabschnitts des Elementverbundes 1 0 aus Fig. 1 a zeigt, dass im Elementverbund 10 das außenl iegende erste Element 1 2 eine gleichförmige Kontur und das innenl iegende zweite Element 14 eine ungleichförmige Kontur aufweist. Das erste Elementmaterial 20 des ersten Elements 1 2 umfasst in enger Folge nebeneinanderl iegend angeordnete erste Elementfalten 28, welche in radialer Richtung die gleiche Faltenhöhe aufweisen und an bogenförmigen Umlenkungen ineinander übergehen. Die das zweite Elementmaterial 22 des zweiten Elements 14 bildenden zweiten Elementfalten 30a, 30b unterscheiden sich von den ers- ten Elementfalten 28 dadurch, dass sie zwei unterschiedl iche Faltenhöhen aufweisen, eine kleine Faltenhöhe der zweiten Elementfalten 30a und eine große Faltenhöhe der zweiten Elementfalten 30b.

Eine gemeinsame Ansichtsrichtung auf den Elementverbund 10 im Sektor 32 ist mit Pfeil P angedeutet. Bezogen auf die Ansichtsrichtung P weist das erste Element 12 eine gleichförmige Kontur, gebildet aus stetig mit gleicher Frequenz und gleicher Amplitude verlaufenden ersten Elementfalten 20, und das zweite Element 14 eine ungleichförmige Kontur, gebildet aus unstetig mit gleicher Frequenz und unterschiedlicher Amplitude verlaufenden zweiten Elementfalten 22, auf. In Abhängigkeit der erwünschten Eigenschaften des Elementverbunds 10 ist als erstes Elementmaterial 20 bevorzugt ein Hohl- oder Wickelzylinder aus filtrierendem und/oder koalisierendem Material eingesetzt. Zudem weist besonders bevorzugt das zweite Elementmaterial 22 zweite Elementfalten 30a, 30b mit einem Wellenverlauf mit ver- schiedener Frequenz auf.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis zwischen den Faltenhöhen derart gewählt, dass die Faltenhöhe der kürzeren Elementfalten 30a etwa 2/3 der Faltenhöhe der längeren Elementfalten 30b beträgt. Auch die zweiten Elementfalten 30a, 30b gehen an bogenförmigen Umlenkungen ineinander über. Die kürzeren und längeren zweiten Elementfalten 30a, 30b sind jeweils abwechselnd nacheinander im zweiten Elementmaterial 22 angeordnet. Hier ist jede beliebige, vorzugsweise sich periodisch wiederholende Folge von zweiten Elementfalten 30a, 30b unterschiedlicher Falten- höhe denkbar.

Bei dem von außen nach innen durchströmten Elementverbund 10 ist eine Anströmseite 29 radial außen und eine Abströmseite 31 radial innen angeordnet. Die Stützrohre 24, 26 sind jeweils radial außenliegend, zur An- Strömseite 29 gerichtet, am jeweiligen Element 12, 14 angeordnet und liegen dort an den Umlenkungen der jeweiligen Elementfalten 28, 30a, 30b an. Alternativ oder zusätzl ich kann am jeweil igen Element 1 2, 14 ein weiteres, in Fig. 2 nicht gezeigtes Stützrohr radial innenl iegend, zur Abströmseite 31 gerichtet, angeordnet sein. Die mittels des Elementverbundes 1 0 aus einem von der Anströmseite 29 zur Abströmseite 31 strömenden Fluid ab- gereinigte Verschmutzung 27 ist in der Darstel lung der Fig. 2 in zumindest teilweiser Anlage am ersten Stützrohr 24 angedeutet. Zwischen erstem 12 und zweitem Element 14 ist ein schmaler, ringförmiger Strömungsraum 33 ausgebildet, welcher im gezeigten Ausführungsbeispiel frei von weiteren Komponenten gehalten ist. Es ist jedoch vorstel lbar, hier zumindest teilwei- se eine Drainagelage zur Strömungsleitung des Fluids beim Übergang vom ersten Element 1 2 zum zweiten Element 14 anzuordnen.

Die Faltenanordnung im Sektor 32, welcher einem vorgegebenen Winkelabschnitt des hohizyl inderförmigen Elementverbundes 1 0 entspricht, veran- schaulicht, dass das erste Element 12 eine größere Faltenzahl aufweist als das zweite Element 14. Im Sektor 32 sind 2,5 erste Elementfalten 28 und zwei zweite Elementfalten 30a, 30b angeordnet. Aufgrund der unterschiedl ichen Faltenhöhen der zweiten Elementfalten 30a, 30b ist sowohl an- als auch abströmseitig jeweils eine Kanalführung 35a, 35b ausgebildet. Die der Anströmseite 29 zugewandte Kanalführung 35a entsteht durch eine Auf- spreizung des zweiten Elementmaterials 22 aufgrund der entsprechenden Faltung. Die der Abströmseite 31 zugewandte Kanalführung 35b entsteht durch unterschiedl iche Positionen der Umlenkungen zwischen benachbarten zweiten Elementfalten 30a, 30b unterschiedl icher Faltenhöhe. Im ge- zeigten Ausführungsbeispiel ragen die längeren zweiten Elementfalten 30b in Richtung der Abströmseite 31 über die kürzeren zweiten Elementfalten 30a vor. Es ist denkbar, weitere Elementfalten mit gleicher oder abweichender Faltenhöhe im zweiten Elementmaterial 22 anzuordnen, insbesondere wobei diese weiteren Elementfalten zur Anströmseite 29 gerichtet über die anderen zweiten Elementfalten 30a, 30b vorstehen und insoweit Kanalführungen festlegen. Die Elementmaterialien 20, 22 sind jeweils ein- oder mehrlagig, je nach Anforderungsprofil für den Elementverbund 10 aus einem koalisierenden oder filtrierenden Material ausgebildet. Typischerweise finden mehrfach übereinandergeschichtete, verschieden poröse Filterlagen, im Fachjargon auch„Multilayer" genannt, Anwendung. Durch eine geeignete Materialwahl sowie eine geeignete Elementgeometrie wird die Schmutzaufnahmekapazität optimal eingestellt und die Standzeit einer Vorrichtung zur Behandlung von Fluid mit zumindest einem Elementverbund 10 größtmöglich ausgebildet. Mittels großporiger Material lagen werden große Schmutzpartikel rückgehalten, die Abscheidung kleinerer Partikel erfolgt in in Strömungsrichtung folgenden, Filterfeinheit bestimmenden Material lagen.

Durch einen damit einhergehenden Tiefenfilte reffe kt ist erreicht, dass auch bei hohem Differenzdruck keine Migration von Schmutzpartikeln oder Ge- len von der Schmutzseite auf die Reinseite erfolgt.

Sofern ein oder beide Filterelemente im Elementverbund als Koales- zenzelement eingesetzt werden oder über mindestens eine Medienlage mit Koaleszenzeigenschaft verfügen, kann hierfür bevorzugt ein Vlies eingesetzt werden, das einen gerichteten Poren- und Größengradienten von fein nach grob aufweist. Innerhalb des Fluids feinst verteilte Luftblasen mit geringer Auftriebsneigung werden ausgehend von einem feinen Porengradienten des Vlieses in Richtung eines groben Porengradienten transportiert, so dass mit Koaleszenz der Luftblasen innerhalb der Medienlage große Luftblasen mit hoher Auftriebsneigung generiert werden, die dann die Medienlage in Richtung der Umgebung verlassen. Durch die angesprochene Abstufung von fein nach grob bekommt die Medienlage im Querschnitt gesehen eine Art trichterförmige V-Struktur, wobei der sich nach außen hin erweiternde Trichter der auftriebsgemäßen Abgabe großer Luftblasen nach der vorange- henden Koaleszenz dient. Filterelemente mit Koaleszenzeigenschaft erlauben, dass die zunächst im Fluidstrom feinst dispergiert vorliegenden Luft- blasen zu zusehends größeren Einheiten zusammengefasst werden, so dass sich das Luftblasenvolumen vergrößert mit der Folge, dass die nun größeren Luftblasen mit Ihrer jeweiligen Oberflächenspannung einen größeren Auftrieb, sprich eine schnel lere Aufstiegsgeschwindigkeit besitzen und derge- stalt die Luft schnel ler aus dem Fluid abgeführt wird, sprich dass das Fluid schneller und besser entgast werden kann, als dies sonst der Fal l ist.

Die jeweil ige Medienlage mit der Koaleszenzeigenschaft ist bevorzugt bei al len Durchströmungsrichtungen mit dem Fluid auf der jeweil igen Abström- seite des Filterelements angeordnet. Dergestalt kann verhindert werden, dass die von der Koaleszenzlage vergrößerten Luftblasen gegebenenfal ls von einem in Durchströmungsrichtung nachgeschalteten feinerem Filtermaterial wieder ungewollt„zerkleinert" werden. Durch den pl issierten Elementaufbau, insbesondere mit Paral lelfaltung, ist eine extrem hohe Faltenstabilität bei großem Elementumfang gewährleistet. Ein derart ausgestaltetes Element 1 2, 14 hält auch hohen Volumenströmen stand. Durch eine robuste und hochwertige Lagenstruktur ist neben einer hohen Schmutzaufnahmekapazität ein geringer Druckverlust beim Flu id- durchtritt gewährleistet. In einer Anlage zur Trinkwasseraufbereitung aus Meerwasser oder Oberflächenwasser kann der Elementverbund 10 sowohl in einem Grobfilter, einem Feinfilter als auch in einem Feinstfilter eingesetzt sein. H ierbei werden insbesondere Sedimente, Zooplankton, Phytoplankton und Bakterien sowie weitere Partikel und Verunreinigungen aus dem auf- zubereitenden Wasser abgeschieden. Ein in einem derartigen Prozess aufbereitetes, insbesondere gereinigtes und entsalztes, Wasser dient beispielsweise als Trinkwasser oder Kesselspeisewasser.

Typischerweise umfasst die Lagenfolge eines mehrlagigen Elementmaterials 20, 22 eine Drainagelage, einen Schutzvl ies, einen Vorfilter, einen Hauptfi lter, einen weiteren Schutzvlies und eine weitere Drainagelage. Die Filter- feinheiten sind besonders bevorzugt im Wertebereich von 1 /ym bis 90 /ym gewählt. Zweckmäßigerweise ist als Filtermaterial ein Kunststoff, wie Polyester oder Polypropylen, gewählt. Die Einsatzbereiche von mit einem oder mehreren Elementverbünden 10 ausgestatteten industriellen Anlagen sind vielfältig und erstrecken sich auf sämtliche Wasserquellen, insbesondere Salzwasser, Grundwasser, Oberflächenwasser eines Sees oder Flusses, Brackwasser, Meerwasser, Industriewasser sowie Abwasser aus Kläranlagen.

Fig.3 zeigt in Draufsicht einen Stapelverbund von drei entlang der Symme- trieachse R nacheinander angeordneten Elementverbünden 10, 10', 10". Der oben gezeigte Elementverbund 10 ist auseinandergezogen dargestellt. Die beiden Elemente 12, 14 weisen an der Oberseite jeweils einen Deckel 34a, 34b auf, welche über ein Befestigungsteil 36 fixiert sind und insoweit einen oberen Abschluss des Stapelverbundes bilden. Ein Verbindungsbe- reich 42 zwischen einer unteren Endkappe 16' des mittleren Elementverbundes 10' sowie der oberen Endkappe 18" des unteren Elementverbundes 10" ist rechts von dem im Gesamten gezeigten Stapelverbund als vergrößerter Ausschnitt dargestellt. Ein Schnitt durch den Verbindungsbereich 42 verdeutlicht, dass an jeder der beiden Endkappen 16', 18" ein Führungsring 38, 40 mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet ist, in welchen ein unterer oder oberer Endbereich des jeweiligen Elementmaterials 20', 20" aufgenommen ist. Weiter kann am jeweiligen Führungsring 38, 40 eine in der Darstellung der Fig.3 nicht ge- zeigte Endkappe eines innenliegenden Elements in radialer Richtung zur Anlage kommen. An der jeweiligen Endkappe 16', 18" ist weiter jeweils eine Führungsschräge 44, 46 ausgebildet, wobei beide Führungsschrägen 44, 46 korrespondierend zueinander ausgebildet sind und im zusammengebauten Zustand der Elementverbünde 10', 10" bündig aneinanderliegen. Die Formgestaltung ist derart gewählt, dass die an der unteren Endkappe 16' ausgebildete Führungsschräge 44 radial innenliegend ausgebildet ist und von oben nach unten dem Verlauf einer konischen Erweiterung folgt. Die an der oberen Endkappe 18" ausgebildete weitere Führungsschräge 46 ist gegenstückartig radial außenliegend ausgebildet und folgt von unten nach oben dem Verlauf einer konischen Verjüngung. An der in der Darstel- lung der Fig. 3 oberen Führungsschräge 44 ist weiter eine ringförmige Nut ausgebildet, in welcher eine Dichteinrichtung 48 in Form eines O-Ringes angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine Abdichtung an den aneinander anliegenden Führungsschrägen 44, 46 erreicht. Fig. 4 zeigt in einer Seitenansicht den Elementverbund 10 mit dem außen angeordneten ersten Element 12 sowie den beiden Endkappen 16a, 18a. In separat gezeigten Draufsichten von oben sowie von unten auf den Elementverbund 10 sind nicht nur die dem ersten Element 12 zugeordneten Endkappen 1 6a, 18a, sondern auch die am innenliegenden zweiten Element (14, in Fig. 4 nicht sichtbar) ausgebildeten Endkappen 1 6b, 18b gezeigt.

Die unteren Endkappen 16a, 16b und die oberen Endkappen 18a, 18b sind jeweils koaxial zueinander angeordnet und rotationssymmetrisch zur Symmetrieachse R ausgebildet. Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt entlang einer die Symmetrieachse R beinhaltenden, vertikalen Ebene A - A durch den Elementverbund 10. Die zwischen den Endkappen 1 6a, 1 6b, 18a, 18b angeordneten sowie von diesen randseitig aufgenommenen Elementmaterialien 20, 22 sind benachbart zueinander angeordnet und begrenzen zwischen sich den vergleichsweise schmalen Strömungsraum 33. Das radial außenliegende erste Element 12 weist gegenüber dem radial innenliegenden zweiten Element 44 eine kleinere Erstreckung in radialer Richtung auf. Dies ist auch in Fig. 2 gut erkennbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Anströmseite 29 radial außen und die Abströmseite 31 radial innen in einem vom Elementverbund 10 umgebenen zylinderförmigen Hohlraum. Es versteht sich, dass der Ele- mentverbund 10 auch in umgekehrter Richtung, von innen nach außen, durchströmbar ausgestaltet sein kann.

Die vergrößerte Teildarstellung der Endkappenbereiche in den Fig. 6a und 6b zeigt, dass die Elementmaterialien 20, 22 an der Ober- bzw. Unterseite jeweils von der zugehörigen Endkappe 16a, 16b, 18a, 18b aufgenommen und durch diese Anordnung lagefixiert sind. Über die Dichteinrichtung 48a an der Führungsschräge 44a der unteren Endkappe 16a ist bei Anlage mit einer korrespondierenden Führungsschräge, vergleichbar der weiteren Füh- rungsschräge 46a der oberen Endkappe 18a, eine entsprechende Abdichtwirkung erreicht. Über weitere Dichteinrichtungen 48b ist jeweils die radiale Aneinanderlage von äußerer Endkappe 1 6a, 18a und innerer Endkappe 1 6b, 18b abgedichtet. Durch die Führungsschrägen 44, 44a, 46, 46a an den konisch geformten Endkappen 1 6a, 1 6', 18a, 18" ist eine exakte Führung des jeweiligen Elements 12 auf dem zugehörigen Stützrohr erreicht und ein Ausscheren der zugehörigen Dichteinrichtung 48, 48a wirksam vermieden. Weiter ist beim Zusammenbau des in Fig. 3 gezeigten Stapelverbundes ein Verklemmen der Elementverbünde 10 - 10" unterbunden und somit eine einfache Handhabung bei Montage-, Wartungs-, Reparatur- und Demonta- geschritten sichergestellt.

Fig. 7 zeigt im Schnitt eine Fluidbehandlungsvorrichtung 50 mit einem filtertopf artigen Gehäuse 52. Das Gehäuse 52 ist aus einem oberen Gehäuseteil 54, welches zugleich ein Deckelteil beinhaltet, und einem unteren Ge- häuseteil 56, welches zugleich ein Bodenteil beinhaltet, zusammengesetzt. Beide Gehäuseteile 54, 56 sind über eine entlang des Umfangs verlaufende Spanneinrichtung 58 lösbar miteinander befestigt. Das Gehäuse 52 als Ganzes ist auf einen koaxial zur Symmetrieachse R angeordneten Ständer 60 aufgesetzt. Am unteren Ende sitzt der Ständer 60 auf einer Bodenplatte 62 auf, welche eine stabile Lage der gesamten Fluidbehandlungsvorrichtung 50 gewährleistet. Zur einfachen Handhabung, insbesondere bei Reparatur- und Wartungsarbeiten, sind am oberen Gehäuseteil 54 zwei Haltegriffe 64a, 64b zur erleichterten Abnahme des oberen Gehäuseteils 54 vom unteren Gehäuseteil 56 ausgebildet. Die beiden Haltegriffe 64a, 64b sind gleichartig ausgebildet und radial außen, gegenüberliegend an der Außen- seite des oberen Gehäuseteils 54, angeordnet.

Im Inneren des Gehäuses 52, welches rotationssymmetrisch zur Symmetrieachse R ausgebildet ist, ist im unteren Gehäuseteil 56 eine Elementaufnahme 66 ausgebildet, welche gegenstückartig zu den unteren Endkappen 1 6a, 1 6b des in Fig. 4 und 5 gezeigten Elementverbundes 1 0 ausgebildet ist. Die Elementaufnahme 66 ist auf einer Trägerplatte 67 aufgesetzt und bildet den Träger für den Elementverbund 1 0, welcher sich entlang der Axialerstreckung des Gehäuses 52 nahezu bis zum Deckelteil erstreckt. An der dem Deckelteil zugewandten Oberseite des Elementverbunds 1 0 ist ein Deckel 34, vergleichbar der Darstel lung der Fig. 3, angeordnet und schließt einen vom Elementverbund 1 0 umgebenen Elementinnenraum 72 insoweit ab.

In der Darstel lung der Fig. 7 l inks unten ist am ortsfesten unteren Gehäuseteil 56 ein Zulauf 68 für zu behandelndes Fluid vorgesehen. Über den Zu- lauf 68 strömt Fluid in einen Gehäuseinnenraum 70 des Gehäuses 52 ein und erreicht weiter durch den Elementverbund 1 0 hindurch den Elementinnenraum 72 des Elementverbundes 1 0. Beim Durchströmen des Elementverbundes 1 0 durch das erste Element 1 2, den Strömungsraum 33 und das zweite Element 14 werden die zur Behandlung, insbesondere Abreinigung, des Fluids erforderl ichen Prozessschritte durchgeführt. Von dem die Reinseite darstel lenden Elementinnenraum 72, welcher vom Elementverbund 10 festgelegt ist, erreicht das Fluid einen Ablauf 74 und verlässt das Gehäuse 52. Der Ablauf 74 für das behandelte, insbesondere abgereinigte, Fluid schl ießt sich über eine entsprechende Durchbrechung in der Elementaufnahme 66 und der Trägerplatte 67 unten an den Elementinnenraum 72 an. Zusätzlich ist am Bodenteil des unteren Gehäuseteils 56 ein manueller Fluidauslass 76 angeordnet. In der gebrauchsfertigen, in Fig. 7 gezeigten Darstellung der Fluidbehandlungsvorrichtung 50 sind der Zulauf 68 und der Ablauf 74 je- weils durch eine Absperreinrichtung 78a, 78b versperrt. Die Absperreinrichtungen 78a, 78b sind zum Betrieb der Fluidbehandlungsvorrichtung 50 zu öffnen. Die Komponenten der Fluidbehandlungsvorrichtung 50, insbesondere das Gehäuse 52 mit oberem 54 und unterem Gehäuseteil 56 sowie der Ständer 60 und die Bodenplatte 62, sind typischerweise aus einem Me- tallwerkstoff gefertigt. Auch für die Trägerplatte 67 und die Elementaufnahme 66 ist ein formstabiler Werkstoff, insbesondere ein Metall Werkstoff, zu wählen. Es versteht sich, dass im Gehäuse 52 mehrere Elementverbünde 10, 10', 10" (vgl. Fig. 3) nebeneinander auf der Trägerplatte 67 mit entsprechenden Elementaufnahmen 66 oder im Stapelverbund entlang der Sym- metrieachse R auf einer gemeinsamen Elementaufnahme 66 angeordnet sein können.