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Title:
METHOD FOR PRODUCING A COATED FILTER ELEMENT, APPLICATION DEVICE FOR COATING A FILTER BODY, AND COATED FILTER ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/069600
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for producing a coated filter element (2), comprising the following steps: providing a filter body (4); and thermal spraying of a plastic material (30) onto the filter body (4) by means of an application device (32) such that the thermally sprayed plastic material (30) forms a porous and fluid-permeable surface filtration layer (28) on the filter body (4). The invention also relates to a correspondingly produced filter element.

Inventors:
HERDING WALTER (DE)
HERDING URS (DE)
WEIH CHRISTOPH (DE)
HAJEK STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/078293
Publication Date:
April 15, 2021
Filing Date:
October 08, 2020
Export Citation:
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Assignee:
HERDING GMBH (DE)
International Classes:
B01D39/16; B05B7/20; B05D1/08; B05D3/02; C23C4/04; C23C4/129
Attorney, Agent or Firm:
SCHMITT-NILSON SCHRAUD WAIBEL WOHLFROM PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Filterelements (2), mit folgen den Schritten: Bereitstellen eines Filterkörpers (4); und

Thermisches Aufspritzen eines Kunststoffmaterials (30) auf den Filterkörper (4) durch eine Auftragsvorrichtung (32), derart, dass das thermisch aufgespritzte Kunststoffmaterial (30) auf dem Filterkörper (4) eine poröse und fluiddurchlässige Oberflächenfiltrationsschicht (28) ausbildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Kunststoff material (30) direkt in einer Flamme (42) geschmolzen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Filterkörper (4) als Hauptbe- standteil ein gesintertes Material, insbesondere ein gesintertes Kunststoffmaterial, aufweist.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das thermisch aufge spritzte Kunststoff material (30) Polyethylen (PE), Polyamid (PA), Polyvinyliden- fluorid (PVDF), Polyetheretherketon (PEEK) oder eine Mischung dieser Materialien umfasst, insbesondere zusammen mit Polytetrafluorethylen (PTFE).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das geschmolzene Kunststoffmaterial (30) mit einem Förderfluid (34), insbesondere einem Förder- gas oder einer Förderflüssigkeit , durch eine Düse (52) der Auftragsvorrichtung (32) partikelförmig zum Filterkörper (4) transportiert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Partikelgeschwindigkeit, mit der das geschmolzene Kunststoffmaterial (30) auf den Filterkörper (4) aufgetragen wird, umso größer eingestellt wird, je geringer eine gewünschte Porosität der Oberflä chenfiltrationsschicht ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Partikelgeschwindigkeit größer als 10 m/s, insbesondere größer als 30 m/s, insbesondere größer als 60 m/s, insbeson- dere größer als 90 m/s ist, oder zwischen 10und 450 m/s liegt, insbesondere zwischen 60 und 450 m/s, oder insbesondere zwischen 90 und 200 m/s liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei ein durch das Förder- fluid (34) und das partikelförmige Kunststoffmaterial (30) ausgebildeter Aufspritzstrahl (56) mit einem Zusatzfluid (62) beaufschlagt wird, um einen auf den Filterkörper (4) auftreffenden Spritzkegel zu formen, insbesondere derart, dass der Spritzkegel eine gewünschte Auftrefffläche (58) auf dem Filterkörper (4) abdeckt. 9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Zusatzfluid (62) mittels eines an der Auftragsvorrichtung (32) angesetzten Aufsatzes (60) in den Aufspritzstrahl (56) eingeleitet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Aufspritzstrahl (56) mit einer Geschwindigkeit zwischen 0,05 m/s und 5 m/s über die zu beschichtende Fläche des Filterkörpers (4) geführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Aufspritzstrahl (56) einen Kunststoffmaterial-Massenfluss von 0,08 g/s bis 4,2 g/s aufweist.

12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Kunststoffmate rial (30) in der Auftragsvorrichtung (32) mit einem Wirbelbettförderer, einem Tellerförderer, einem Scheibenförderer, oder einem Suspensionsförderer zu der Flamme (42) gefördert wird.

13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Oberflächenfil trationsschicht (32) eine geringere Porengröße aufweist als der Filterkörper (4).

14. Auftragsvorrichtung (32) zum Ausbilden einer Oberflächenfiltrationsschicht (28) aus einem Kunststoffmaterial (30) auf einem Filterkörper (4) mittels eines thermischen Aufspritzverfahrens, aufweisend: eine Düse (52) einen Brenner (40) zum Erzeugen einer zum Schmelzen des Kunststoffmaterials (30) ausgebildeten Flamme (42); einen Kunststoffförderkanai (48) mit einem Kunststoffförderkanalausgang (50) zum Bereitstellen des Kunststoffmaterials (30) in der Flamme (42); wenigstens einen Förderfluidkanal (36) mit einem Förderfluidkanalausgang (38) zum Bereitstellen eines Förderfluids (34), derart, dass das Förderfluid mit dem in der Flamme (42) geschmolzenen Kunststoffmaterial (30) einen durch die Düse (52) auf den Filterkörper (4) gerichteten Aufspritzstrahl (56) ausbildet.

15. Auftragsvorrichtung (32) nach Anspruch 14, wobei der Kunststoffförderkanalausgang (50), und der Förderfluidkanalausgang (38) in der Düse (52) angeordnet sind.

16. Auftragsvorrichtung (32) nach Anspruch 15, wobei der Kunststoffförderkanal ausgang (50), der Brenner (40) und der Förderfluidkanalausgang (38) koaxial in der Düse (52) ausgebildet sind.

17. Auftragsvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, weiterhin auf weisend einen Aufsatz (60), wobei der Aufsatz (60) einen Zusatzfluidkanal (64) mit wenigstens einem Zusatzfluidkanalausgang (66) aufweist; wobei der Aufsatz (60) ausgebildet ist, den Aufspritzstrahl (56) mit einem Zu- satzfluid (62) zu beaufschlagen, um einen durch den Aufspritzstrahl (56) ausgebildeten Spritzkegel einzustellen, insbesondere zu vergrößern;

18. Auftragsvorrichtung (32) nach Anspruch 17, wobei der Aufsatz (60) an der Düse (52) angeordnet ist.

19. Anlage zum Herstellen eines Filterelements (2) umfassend eine Vorrichtung zum Sintern eines Filterkörpers (4); und eine Auftragsvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 14 bis 18. 20. Filterelement (2) aufweisend: einen Filterkörper (4), und eine poröse und fluiddurchlässige Oberflächenfiltrationsschicht (28), die auf dem Filterkörper (4) aufgebracht ist; wobei die Oberflächenfiltrationsschicht (28) eine thermisch gespritzte Kunststoffmaterial-Schicht ist.

21. Filterelement (2) nach Anspruch 20, wobei das thermisch gespritzte Kunst- stoffmaterial (30) PE, PA, PVDF, PEEK, oder eine Mischung dieser Materialien umfasst, insbesondere zusammen mit PTFE.

22. Filterelement (2) nach einem der Ansprüche 20 oder 21 , wobei der Filterkör per (4) als Hauptbestandteil ein gesintertes Material, insbesondere ein gesinter- tes Kunststoffmaterial, aufweist.

Description:
Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Filterelements, Auftragsvorrichtung zum Beschichten eines Filterkörpers, sowie beschichtetes Filterelement Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Filterelements, eine Auftragsvorrichtung zum Beschichten eines Filterkörpers, sowie ein beschichtetes Filterelement.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Filter- elements wird ein Filterkörper bereitgestellt und auf dem Filterkörper mittels thermischen Aufspritzens eines Kunststoffmaterials eine poröse und fluiddurchlässige Oberflächenfiltrationsschicht ausgebildet. Der Filterkörper kann insbesondere ein gesinterter Filterkörper sein, etwa aus gesintertem Kunststoffmaterial wie Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyimid, Polysulfon, Polysulfid, insbesondere Polyphenylensulfid, oder Polymethacrylat, insbesondere Polymethylmethacrylat.

Das Kunststoffmaterial kann pulverförmig vorliegen und insbesondere reine Kunststoffpulver umfassen oder Mischungen von Kunststoff mit anderen Materialien wie Metalle und/oder Keramik, z.B. Cu, Ag, Ti0 2 . Wenn im Folgenden vereinfacht von Kunststoffpulver gesprochen wird, so ist darunter zu verstehen, dass sich dieser Begriff auf alle dieser genannten Möglichkeiten bezieht.

Aus dem Stand der Technik sind gesinterte Filterelemente mit Filterkörpern aus Kunststoff, insbesondere aus gesinterten Polyethylen-Partikeln, bekannt, welche eine Oberflächenfiltrationsschicht aufweisen. Die Oberflächenfiltrationsschicht besteht aus einer Zusammensetzung von Kunststoffteilchen, die einen Antihaftbestandteil, etwa Polytetrafluorethylen (PTFE) aufweist. Zur Ausbildung der Oberflä chenfiltrationsschicht wird die Zusammensetzung oder ein Vorläufer der Zusammensetzung in einer flüssigen Phase gelöst, emulgiert oder dispergiert und die so entstandene Lösung, Emulsion oder Suspension auf den Filterkörper aufgesprüht. Unter Verdampfen der flüssigen Phase bildet sich anschließend die Oberflächenfil- trationsschicht aus, ggf. nachdem entsprechende Vernetzungs- bzw. Aushärtungsprozesse stattgefunden haben.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Ausbildung ei- ner porösen und fiuiddurchlässigen Oberflächenfiltrationsschicht auf einem Filterkörper anzugeben.

Das eingangs bereits angesprochene Verfahren zum Herstellen eines beschichte ten Filterelements gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung um- fasst die Schritte: Bereitstellen eines Filterkörpers und thermisches Aufspritzen eines Kunststoffmaterials auf den Filterkörper durch eine Auftragsvorrichtung, derart, dass das thermisch aufgespritzte Kunststoffmaterial auf dem Filterkörper eine poröse und fluiddurchlässige Oberflächenfiltrationsschicht ausbildet. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Oberflächenfiltrationsschicht wird auf der Oberfläche eines porösen Filterkörpers, insbesondere eines porösen Filterkörpers aus zusammengesinterten Kunststoff-Partikeln, insbesondere aus einem der ein gangs genannten Kunststoffmaterialien, durch ein neuartiges Auftragsverfahren ausgebildet, welches ohne Herstellung einer aufsprühbaren Lösung, Emulsion oder Suspension auskommt und bei dem im Prinzip keine Aushärtungs- oder Ver netzungsreaktionen erforderlich sind. Dazu bedient sich das hier vorgeschlagene Verfahren bei der Ausbildung der Oberflächenfiltrationsschicht Techniken, wie sie beim thermischen Spritzen insbesondere von Metallpulvern, Keramikpulvern oder anderen Materialien mit hohem Schmelzpunkt Verwendung finden. Beim thermi- sehen Spritzen von Metallen, Keramiken oder auch Kunststoffen wird normaler weise angestrebt, einen möglichst gleichmäßigen und homogenen Überzug mit möglichst glatter Oberfläche auf dem Substrat auszubilden.

Beim thermischen Spritzen wird grundsätzlich ein im Ausgangszustand pulverför- miger Werkstoff in einen schmelzflüssigen Zustand versetzt, in der Regel mit Hilfe einer Flamme. Die aufgeschmolzenen Partikel des aufzubringenden Werkstoffs werden dann mit hoher kinetischer Energie auf ein zu beschichtendes Substrat aufgespritzt. Aufgrund ihres schmelzflüssigen Zustands und der hohen Aufprallenergie können die Partikel nach dem Aufbringen auf dem Substrat etwas ausein- anderlaufen. Auf diese Weise gelangen die einzelnen Partikel nach dem Aufbrin gen miteinander in Kontakt und verbinden sich zu einer homogenen und glatten Oberflächenschicht (im Folgenden auch als Überzug bezeichnet). Die auseinan derlaufenden Partikel können auch in einen besonders innigen Kontakt mit der Substratoberfläche, insbesondere mit Unregelmäßigkeiten der Materialstruktur an der Oberfläche gelangen und sich so fest an der Substratoberfläche verankern. Das Auseinanderlaufen der Partikel wird durch Übertragung von thermischer Energie auf das aufzuspritzende Material begünstigt. Dies kann im Prinzip erreicht werden durch effiziente Übertragung von thermischer Energie auf die einzelnen Parti kel im Aufspritzstrahl. Eine weitere das Ausbilden einer qualitativ hochwertigen Oberflächenschicht begünstigende Maßnahme liegt darin, das Substrat in einem jeweils zu beschichtenden Bereich auf eine ausreichend hohe Temperatur zu erwärmen bzw. auf einer solchen ausreichend hohen Temperatur zu halten. Die letz tere Maßnahme ist vor allem bei Beschichtungs-Werkstoffen interessant, die einen niedrigen bis mittleren Schmelzbereich haben, weil sie es erlaubt, das Werkstoffpulver indirekt über eine Schutzgasschicht aufzuschmelzen. Auf diese Weise kann ein direkter Kontakt des Werkstoffpulvers mit einer zum Aufschmelzen dienenden Flamme vermieden werden. Weil das Werkstoffpulver nicht den in einer Flamme herrschenden hochgradig oxidativen Bedingungen ausgesetzt werden muss, kann man bei einer indirekten Übertragung von thermischer Energie von der Flamme zu dem Werkstoffpulver das Auftreten von unerwünschten Oxidationsreaktionen im Zuge oder als Folge das Aufschmelzens gut unterdrücken. Für das Flammspritzen von Kunststoffpulvern, die generell einen vergleichsweise niedrigen Schmelzbe reich haben, hat sich die indirekte Übertragung von thermischer Energie (in der Regel durch Strahlungswärme) aus einer Flamme auf das aufzuschmelzende Kunststoffpulver über einen schützenden Mantel aus inertem Gas hinweg bewährt und zum Mittel der Wahl entwickelt. Bei anderen Beschichtungswerkstoffen, die wie viele Metalle oder gar Keramiken einen sehr hohen Schmelzpunkt bzw. Schmelzbereich haben, ist dieses indirekte Vorgehen dagegen nicht ohne weiteres möglich, weil das zu beschichtende Substrat nicht ausreichend wärmebeständig ist, um auf eine Temperatur erwärmt zu werden, bei der die aufgespritzten Partikel genügend fließfähig bleiben, um nach dem Auftreffen auf der Substratoberfläche genügend weit ineinanderzulaufen. Man muss in solchen Fällen die nötige Fließfähigkeit der aufzuspritzenden Partikel durch genügendes Aufschmelzen der einzelnen Partikel vor dem Auftreffen auf die Substratoberfläche sicherstellen. Dazu wird häufig das aufzubringende Metallpulver oder Keramikpulver direkt in die Flamme geführt. Aus den vorgenannten Gründen war man beim thermischen Spritzen von Kunststoffpulvern mit niedrigem bis mittlerem Schmelzbereich zur Ausbildung eines qualitativ hochwertigen Überzugs bisher bestrebt, einen direkten Kontakt zwischen dem aufzuspritzenden Kunststoffpulver und einer zum Einbringen der zum Schmelzen des Kunststoffs erforderlichen thermischen Energie dienenden Flamme zu vermeiden.

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Lösung, mit der geschmolzenes Kunststoffmaterial als Oberflächenfiltrationsschicht auf einen Filterkörper mit poröser Struktur mittels eines thermischen Spritzverfahrens aufgetragen werden kann. Die so ausgebildete Oberflächenfiltrationsschicht dringt zwar in die an der Oberfläche vorhandenen Poren des Filterkörpers ein und verringert so den Querschnitt dieser Poren. Allerdings hat sich herausgestellt, dass die Verfahrensbedingungen dabei so eingestellt werden können, dass kein vollständiges Blockieren der Poren des Filterkörpers stattfindet und auch der sich bildende Überzug aus aufgespritztem Kunststoff material noch so weit porös bleibt, dass der beschichtete Filterkörper weiterhin durchlässig für die fluide Phase eines mit auszufiltemden Feststoffen be ladenen Rohfluids bleibt, dabei allerdings auszufilternde Feststoffteilchen an dem porösen Überzug hängenbleiben und nicht in die Porenstruktur des Filterkörpers eindringen können. Aus diesem Grund ist ein mit einem so gebildeten Überzug versehener Filterkörper zur Filterung von Feststoffpartikeln aus Fluiden mittels Oberflächenfiltration geeignet. Der erfindungsgemäß mittels thermischem Spritzen eines Kunststoffmaterials gebildete Überzug soll demgemäß als Oberflächenfiltra tionsschicht bezeichnet werden. Beispiele für herkömmlich bekannte Flammspritz- erfahren sind Drahtflammspritzen, Atmosphärisches Plasmaspritzen, Pulver- flammspritzen, und Kunststoff-Flammspritzen Es hat sich gezeigt, dass alle diese Flammspritzverfahren grundsätzlich auch zum Ausbilden einer erfindungsgemäßen porösen Beschichtung eingesetzt werden können, wenn die hier beschriebe nen Modifikationen beachtet werden. Beim Flammspritzverfahren wird ein pulver- förmiges Beschichtungsmaterial aus Metall, Keramik oder Kunststoff mittels einer Flamme geschmolzen und die so gebildeten aufgeschmolzenen Partikel des Be schichtungsmaterials dann durch ein Förderfluid auf ein zu beschichtendes Substrat aufgetragen. Herkömmliche Flammspritzverfahren werden zur Ausbildung von Beschichtungen zum Korrosionsschutz und zur Erhöhung der Chemikalienbe- ständigkeit von Werkstücken eingesetzt. Die herkömmlicherweise mittels Flamm- spritzen erzeugten Beschichtungen sind nicht fluiddurchlässig. Herkömmlich bekannte Ausgestaltungen des Kunststoff-Flammspritzens, bei denen das auf das Substrat aufzubringende Kunststoffpulver nicht direkt in eine Flamme eingeleitet wird, um das Kunststoffpulver zu schmelzen, sondern vielmehr das Kunststoffpulver an der Flamme vorbeigeführt und damit indirekt geschmolzen wird, haben sich als ungeeignet erwiesen zur Herstellung von Überzügen oder Beschichtungen, die als Oberflächenfiltrationsschicht tauglich sind.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass sich zur Oberflächenfiltration geeignete Überzüge bzw. Beschichtungen aus Kunststoffmaterialien wie Polyethylen, Polyamid, Polyvinylidenfluorid, Polyetheretherketon, Polytetrafluorethylen oder Mischungen dieser Materialien hersteilen lassen, wenn man dafür sorgt, dass ein effizienter Übertrag von thermischer Energie von der Flamme zu den Partikeln des Kunststoffmaterials erfolgt, so dass diese noch vor Auftreffen auf den zu beschich- tenden Filterkörper aufgeschmolzen werden und ausreichend fließfähig sind.

Wenn dieser Energieübertrag sehr effizient erfolgt, kann der durch aufgeschmolzene Kunststoffpartikel und ein Förderfluid gebildete Aufspritzstrahl vergleichswei se schnell über die Oberfläche des zu beschichtenden Filterkörpers geführt werden. Es ergibt sich bei dieser Verfahrensführung eine nur relativ moderate Erwär- mung von gerade beschichteten Bereichen des Filterkörpers. Offenbar führen diese Verfahrensbedingungen dazu, dass sich auf der Oberfläche des Filterkörpers ein Überzug bzw. eine Beschichtung aus dem Kunststoffmaterial bildet, die einer seits gut an dem Filterkörper anhaftet und die Größe der an der Oberfläche mündenden Poren des Filterkörpers effektiv reduziert, dabei aber dennoch eine genü- gend große Restporosität behält, damit der Druckverlust über das Filterelement in nerhalb eines akzeptablen Bereichs bleibt. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass eine erfindungsgemäße Beschichtung trotz ihrer Porosität eine nur wenig zerklüftete und damit vergleichsweise glatte Oberfläche besitzt, so dass an dieser Oberseite angelagerte Feststoffpartikel durch Beaufschlagen des Filterelements mit Druckimpulsen abfallen. Deshalb ist ein solches erfindungsgemäß beschichte tes Filterelement für eine wiederkehrende Abreinigung durch ein ein Gegenstrom- Impulsverfahren geeignet.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass die erfindungsgemäße thermisch ge- spritzte Oberflächenfiltrationsschicht keinen Binder benötigt und deswegen zusätz- lieh eine erhöhte chemische Stabilität gegenüber den bisher verwendeten Oberflächenfiltrationsschichten aufweist.

Um die Übertragung von thermischer Energie auf die aufzuschmelzenden Partikel 5 des Kunststoffpulvers zu verbessern, kann man sogar das Kunststoffmaterial direkt durch eine Flamme zu führen und so die Partikel des Kunststoffpulvers direkt durch die Flamme zu schmelzen. Als experimenteller Befund hat sich ergeben, dass auf diese Weise ausreichend reine poröse Schichten bzw. Überzüge auf po rösen Filterkörpern hergestellt werden können, obwohl das Kunststoffmaterial der 10 hochgradig oxidativen Umgebung in einer Flamme ausgesetzt war.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der für Kunststoffpulver beim Flammspritzen herkömmlicher Weise praktizierten indirekten Beschickung des Kunststoffpulvers über eine zwischen Flamme und Kunststoffpulver ausgebildete Inertgasschicht oder 15 Schutzgasschicht (z.B. Luft, Stickstoff, Edelgas) ist, dass die stark oxidativen Bedingungen in einer Flamme chemische Reaktionen fördern und damit Veränderun gen der chemischen Natur des als Beschichtung aufzuspritzenden Kunststoffma terials zu erwarten sind, wenn das aufzuschmelzenden Kunststoffpulver durch die Flamme geführt wird. Zuführung von Kunststoffpulver in einer solchen Weise, dass 20 das Kunststoffpulver durch ein inertes Isoliergas/Schutzgas von der Flamme isoliert ist, unterdrückt dagegen unerwünschte chemische Umsetzungen des Kunst stoffpulvers in der oxidativen Umgebung der Flamme. Auf diese Weise lässt sich sicherstellen, dass das Kunststoffmaterial über den gesamten Spritzvorgang eine gewünschte chemische Zusammensetzung beibehält und damit letztlich die Quali- 25 tät der Beschichtung kontrollieren. Die herkömmlich praktizierte indirekte Übertra gung von Energie von der Flamme auf das Kunststoffpulver hat noch einen weiteren positiven Effekt: Weil die indirekte Übertragung von thermischer Energie von der Flamme auf das Kunststoffmaterial hauptsächlich durch Wärmestrahlung bei Temperaturen von etwa 3000 °C erfolgt, muss das Kunststoffpulver vergleichsweise se langsam an der Flamme vorbei geführt werden, damit ein ausreichendes

Schmelzen des Kunststoffpulvers erfolgt. Daraus ergibt sich eine vergleichsweise langsame Fördergeschwindigkeit für das Kunststoffpulver im Aufspritzstrahl mit der Folge, dass der Aufspritzstrahl weniger Kunststoffpartikel pro Zeiteinheit auf das zu beschichtende Substrat aufbringt. Der Aufspritzstrahl muss deswegen 35 langsamer über das zu beschichtende Substrat geführt werden, so dass während des Spritzvorgangs mehr thermische Energie pro Flächeneinheit auf das Substrat übertragen wird. Dadurch erwärmt sich das Substrat, und zwar umso stärker, je langsamer der Aufspritzstrahl über die Substratoberfläche geführt wird. Die vergleichsweise starke Erwärmung des Substrats erleichtert dann das Ausbilden ei ner relativ homogenen Beschichtung mit glatter Oberfläche auf dem Substrat, weil die Kunststoffpartikel langsamer erstarren, nachdem sie auf das Substrat aufgebracht worden sind.

Durch das hier vorgeschlagene direkte Einleiten in die Flamme werden Partikel des Kunststoffmaterials schnell geschmolzen. Dies erlaubt es, bei einer höheren Fördergeschwindigkeit von geschmolzenen Kunststoffpartikeln im Aufspritzstrahl eine größere Menge von Kunststoffmaterial pro Zeiteinheit auf den Filterkörper aufzuspritzen. Bei gleicher Menge geschmolzenen Kunststoffmaterials wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine kürzere Zeit benötigt, um das Kunststoff material auf den Filterkörper aufzubringen. Aus diesem Grund ist bei dem erfin- dungsgemäßen Verfahren der Wärmeeintrag pro Fläche auf den Filterkörper kleiner als beim herkömmlichen Kunststoff-Flammspritzen. Es hat sich am Ende ge zeigt, dass dieser Effekt es ermöglicht, poröse Beschichtungen auf poröse Filterkörper zu spritzen, so dass die Beschichtung als Oberflächenfitrationsschicht dienen kann. Das Kunststoffmaterial kann axial oder radial der Flamme zugeführt werden. Bei axialer Zuführung wird das Kunststoff material entlang einer Erstreckungsrichtung der Flamme geführt. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Erhitzung des Kunststoffmaterials durch die Flamme. Mit radialer Zuführung des Kunststoffmaterials ist das seitliche Einleiten des Kunststoffmaterials in eine Flamme ge meint. Die radiale Zuführung erlaubt eine leichtere konstruktive Lösung als die axiale Zuführung. Das Kunststoffmaterial kann bei genügender Rieselfähigkeit der Flamme als reines Kunststoffpulver zugeführt werden. Alternativ kann das Kunst stoffmaterial mit Hilfe eines in flüssiger oder gasförmiger Form vorliegenden Trägerfluids in kolloidaler Konfiguration der Flamme zugeführt werden (als Lösung, Emulsion oder Suspension). Insbesondere kann das partikelförmige Kunststoffma- terial in Form einer Suspension der Flamme zugeführt werden, wobei Partikel des Kunststoffmaterials in einer Tragerflüssigkeit transportiert werden. Auch diese Ver fahrensweise, die sich beispielsweise bei Kunststoffmaterialien anbietet, die Poly tetrafluorethylen (PTFE) enthalten oder ganz aus PTFE bestehen, soll unter dem Begriff „Zuführen vin Kunststoffpulver“ verstanden werden. Der Filterkörper kann als Hauptbestandteil ein gesintertes Material, insbesondere ein gesintertes Kunststoffmaterial wie beispielsweise die oben angegebenen Kunststoffe oder Gemische, aufweisen. Sintern bezeichnet eine Art der Ausbil dung eines Sintergefüges aus einzelnen Teilchen zu einem Festkörper unter Wär- meeinwirkung. Das Ausgangsmaterial zur Ausbildung eines Festkörpers mit Sintergefüge ist normalerweise pulverförmig, d.h. aus einzelnen Ausgangsmaterialteilchen aufgebaut. Beim Sintern verbindet sich das pulverförmige Ausgangsmaterial und es entsteht aus den Ausgangsmaterialteilchen ein zusammenhängendes Festkörpergefüge, das Sintergefüge. Die Ausbildung des Sintergefüges, insbeson- dere dessen Struktur, kann durch Sintertemperatur und Sinterzeit gesteuert wer den. Beim Sintern verfestigt sich das anfangs pulverförmige Material vor allem durch Diffusion, d.h. Wandern von Atomen einzelner miteinander in Kontakt stehender Ausgangsmaterialteilchen über eine Kontaktstelle in ein jeweils anliegen des Ausgangsmaterialteilchen, und Rekristallisation, d.h. Kristallneubildungen an kaltverfestigten Stellen des Sintergefüges. Zur Ausbildung von Filterkörpern mittels Sinterprozessen wird ein Ausüben von Druck während des Sinterprozesses vermieden. In aller Regel geht man dabei so vor, dass das pulverförmige Aus gangsmaterial nicht gepresst wird, sondern in eine Sinterform eingefüllt wird, die während des Einfüllens des Pulvers gerüttelt wird, damit die Pulverteilchen eine ei- nigermaßen dichte Packung einnehmen. So kann beim Sintern ein poröser Filter entstehen, der eine Durchströmung eines Fluids - insbesondere Gas oder Flüssigkeit - ermöglicht.

Das zur Ausbildung einer porösen Oberflächenfiltrationsschicht thermisch aufge- spritzte Kunststoffmaterial kann bevorzugt Polyethylen (PE), Polyamid (PA), Poly- vinylidenfluorid (PVDF), Polyetheretherketon (PEEK), Polytetrafluorethylen (PTFE)-Partikel oder eine Mischung dieser Materialien umfassen. Insbesondere haben sich gute Ergebnisse erzielen lassen, wenn ein Kunststoffmaterial aufgespritzt wurde, das als Hauptbestandteil PA, PE, PVDF, PEEK oder eine Mischung dieser Materialien enthält mit einer Beimengung von Polytetrafluorethylen (PTFE)- Partikeln, um Antihafteigenschaften zu erzielen. Das thermisch aufgespritzte Kunststoffmaterial kann weitere Beimengungen enthalten, zum Beispiel Metalle, insbesondere Silber, um eine antibakterielle Schicht auszubilden, oder Keramiken wie Ti0 2 /VO, um eine katalytische Schicht auszubilden. Experimente seitens der Anmelderin haben gezeigt, dass sich mit diesen Materialien insbesondere dann qualitativ hochwertige poröse Beschichtungen hersteilen lassen, wenn das Kunst- stoffpulver - sei es als rieselsfähiges Pulver oder mit Hilfe eines als Hilfsmittel dienenden weiteren Materials, etwa als Emulsion oder Suspension - direkt in die Flamme geführt wird und ohne Zwischenschaltung eines schützenden oder isolierenden (Gas-)Mantels in der Flamme geschmolzen wird.

Das geschmolzene Kunststoffpulver kann durch ein Förderfluid, insbesondere ein Fördergas oder eine Förderflüssigkeit, zum Filterkörper transportiert werden. Die Förderflüssigkeit kann eine Suspension sein oder jedenfalls zusammen mit dem aufzuspritzenden Kunststoffmaterial eine Suspension bilden. Das Förderfluid bildet ein Trägerfluid für die Partikel des Kunststoffpulvers und sorgt dafür, dass das geschmolzene Kunststoffmaterial schnell und zielgenau auf den Filterkörper aufge tragen wird. Die Partikel des Kunststoffpulvers können bereits im festen Zustand vom Förderfluid zur Flamme getragen werden und danach im noch festen oder bereits geschmolzenen Zustand zur Oberfläche des Filterkörpers transportiert werden. Das Förderfluid und die Partikel des Kunststoffpulvers bilden einen von der Auftragsvorrichtung zur Oberfläche des Filterkörpers gerichteten Aufspritzstrahl. In der Regel wird die Flamme der Auftragsvorrichtung ebenfalls auf die Oberfläche des Filterkörpers gerichtet sein, so dass Aufspritzstrahl und Flamme im Wesentlichen parallel zueinander gerichtet sind.

Das geschmolzene Kunststoffmaterial wird in der Regel partikelförmig auf den Filterkörper aufgespritzt. Eine gewünschte Durchlässigkeit bzw. Porosität der Ober flächenfiltrationsschicht kann durch Einstellung der Partikelgeschwindigkeit, mit der sich die Kunststoffpartikel im Aufspritzstrahl bewegen, beeinflusst werden. Die Partikelgeschwindigkeit des Kunststoffmaterials hängt insbesondere von der Fördergeschwindigkeit des Förderfluids ab, wobei als Fördergeschwindigkeit die Ge schwindigkeit verstanden werden soll, mit der das Förderfluid aus der Auftragsvorrichtung zu der Oberfläche des Filterkörpers hin strömt. Je größer die Partikelgeschwindigkeit bzw. die Fördergeschwindigkeit eingestellt wird, desto geringer wird die sich einstellende Porosität bzw. Durchlässigkeit der Oberflächenfiltrationsschicht sein. Dies mag damit Zusammenhängen, dass beim thermischen Spritzen zunehmendes Ineinanderfließen von aufgespritzten Kunststoffpartikeln an oder Oberfläche des Filterkörpers und/oder auf zunehmende Kompaktierung der aufge spritzten Schicht durch nachfolgende Kunststoffpartikel zu einer abnehmenden Porosität bzw. Durchlässigkeit der aufgespritzten Schicht führen. Sowohl das In einanderfließen als auch der Kompaktierungsprozess führen dazu, dass sich die Anzahl der Poren in der Beschichtung verringert, weil immer mehr Poren geschlossen werden. Gleichzeitig wird auch der Durchmesser noch existierender Poren mit zunehmendem Ineinanderfließen und/oder Kompaktierung immer kleiner. Die Fördergeschwindigkeit bzw. Partikelgeschwindigkeit des Kunststoffmaterials im Aufspritzstrahl lässt sich beispielsweise mittels einer Düse in der Auftragsvor richtung sowie die Druckverhältnisse stromaufwärts und stromabwärts der Düse einstellen.

Die Porosität ist definiert als Verhältnis zwischen Hohlraumvolumen zu Gesamtvo- lumen eines Stoffes. Je höher der Wert der Porosität ist, umso höher ist bei den hier beschriebenen Oberflächenfiltrationsbeschichtungen deren Durchlässigkeit.

Die sich einstellende Porosität der Oberflächenfiltrationsschicht ist zudem abhängig von der Temperatur, auf die sich der Filterkörper während des thermischen Spritzens erwärmt. Je wärmer der Filterkörper ist, umso langsamer erstarrt das aufgespritzte Kunststoffmaterial und bleibt deswegen nach dem Auftreffen auf der Filteroberfläche länger fließfähig. Die Porosität und damit auch die Durchlässigkeit der aufgespritzten Schicht bzw. des aufgespritzten Überzugs wird mit zunehmender Temperatur des Filterkörpers immer geringer. Es wird vermutet, dass die Ur- Sache hierfür darin zu suchen ist, dass aufgespritzte Partikel aus dem Kunststoff material zum einen in Poren des Filterkörpers fließen und zum anderen sich mit anderen aufgespritzten Partikeln aus dem Kunststoffmaterial verbinden. Beide Prozesse werden begünstigt, wenn die aufgespritzten Partikel möglichst lange in einem fließfähigen Zustand gehalten werden.

Die Partikelgeschwindigkeit im Aufspritzstrahl kann größer sein als 10 m/s, insbesondere größer als 60 m/s, bzw, größer als 90 m/s. Für gängige thermische Spritzverfahren wie Flammspritzen oder atmosphärisches Plasmaspritzen können Partikelgeschwindigkeiten zwischen 10 und 450 m/s liegen, insbesondere zwi- sehen 60 bis 200 m/s, oder zwischen 90 bis 200 m/s. Die Partikelgeschwindigkeit kann bei Hochgeschwindigkeits-Spritzverfahren wie HVOF (=High Velocity Oxy- gen Fuel) auch höher gewählt werden, nämlich zwischen 450 m/s und 800 m/s, oder auch zwischen 450 m/s und 650 m/s. In einer Ausführungsform kann der durch das Förderfluid und geschmolzene

Kunststoffpulver-Partikel ausgebildete Aufspritzstrahl mit einem Zusatzfluid beauf- schlagt werden, um einen auf den Filterkörper auftreffenden Spritzkegel des Auf spritzstrahls in gewünschter Weise zu formen. Der Spritzkegel kann insbesondere derart geformt sein, dass er eine bestimmte Auftrefffläche auf dem Filterkörper abdeckt. Durch die Beaufschlagung des Aufspritzstrahls mit dem Zusatzfluid kann die vom Aufspritzstrahl auf dem Filterkörper gebildete Auftrefffläche vergrößert bzw. aufgeweitet werden. Je stärker die Aufweitung des Aufspritzstrahls, desto größer ist die zu einem gegebenen Zeitpunkt beschichtete Fläche auf dem Filter körper. Dieser Zusammenhang ist insbesondere bedeutsam im Hinblick auf eine Einstellung der Übertragung von thermischer Energie durch die Flamme der Auf- tragvorrichtung auf den Filterkörper, denn je größer die Auftrefffläche ist, desto schneller kann der Auftspritzstrahl über den Filterkörper bewegt werden und desto geringer ist die Erwärmung des Filterkörpers. Des Weiteren kann mithilfe dieser Aufweitung der Aufspritzstrahl besser in Konturen oder Strukturen auf der Oberfläche des Filterkörpers gelangen, wodurch die Oberflächenfiltrationsschicht gleich- mäßig auf dem Filterkörper ausgebildet wird.

Das Zusatzfluid kann mittels eines an der Auftragsvorrichtung angesetzten Aufsat zes in den Aufspritzstrahl eingeleitet werden. Der Aufsatz kann insbesondere ein den Aufspritzstrahl umgebendes Strömungsprofil (auch als Shroud bezeichnet) aufweisen. Dieses Strömungsprofil bzw. Shroud kann beispielsweise den aus Förderfluid und Kunststoffpartikeln gebildeten Aufpritzstrahl ringförmig umgebend ausgebildet sein. Das Zusatzfluid kann insbesondere in einem Winkel oder in möglichst axialer Richtung in den Aufspritzstrahl eingeleitet werden. Die Einleitung kann ringförmig, d.h. möglichst gleichmäßig um den Aufspritzstrahl herum erfol- gen, oder nur an einzelnen Stellen um den Aufspritzstrahl. Bei einer ringförmigen Einleitung können mehrere Austrittslöcher in Umfangsrichtung gleichmäßig über den Aufsatz verteilt sein. Man kann die der Austrittslöcher auch so wählen, dass je zwei Austrittslöcher gepaart an gegenüberliegenden Bereichen des Aufsatzes angeordnet sind. Durch geeignete Zuleitung des Zusatzfluids kann der Spritzkegel insbesondere eine breitere, ovale Form einnehmen.

Der Aufspritzstrahl kann mit einer Geschwindigkeit zwischen 0,05 m/s und 5 m/s über die zu beschichtende Fläche des Filterkörpers geführt werden. Bei diesen re lativ großen Geschwindigkeiten verweilt der Aufspritzstrahl und/oder die Flamme nur für sehr kurze Zeit an einer vorbestimmten Stelle des Filterkörpers. Diese Maßnahme trägt dazu bei, dass sich die Temperatur des Filterkörpers über den gesamten Spritzvorgang nur wenig erhöht. Der sich so ergebende geringe Wärmeeintrag pro Fläche des Filterkörpers durch den Aufspritzstrahl und/oder die Flamme bewirkt, dass das Kunststoffmaterial nach dem Aufbringen auf den Filter körper schnell erstarrt und deswegen nur eine entsprechend geringere Zeitdauer fließfähig bleibt.

Der Abstand zwischen Düsenspitze der Auftragsvorrichtung und zu beschichten der Oberfläche kann insbesondere zwischen 0,05 m und 0,5 m eingestellt werden. Diese Maßnahme trägt ebenfalls dazu bei, dass sich die Temperatur des Filterkör- pers über den gesamten Spritzvorgang nur wenig erhöht.

Der Aufspritzstrahl kann einen Massenfluss von 5 g/min bis 250 g/min (0,08 g/s bis 4,2 g/s) aufweisen, wobei sich der Massenfluss auf die im Aufspritzstrahl ge förderte Masse an Kunststoffmaterial pro Zeiteinheit bezieht. Bei Beimengung von metallischen Additive kann der Massenfluss noch höher sein, etwa bis zu 8,4 g/s betragen. Dieser Massenfluss erlaubt es, dass die zum Aufschmelzen des Kunst stoffmaterials erforderliche Wärmeübertragung direkt in der Flamme geschieht und der Aufspritzstrahl schnell über die Oberfläche des Filterkörpers bewegt wird. Neben der bereits beschriebenen Möglichkeit, den Eintrag von thermischer Ener- gie auf den Filterkörper zu reduzieren und damit eine für eine Oberflächenfiltrationsschicht gewünschte Porosität zu erzeugen, kann auf diese Weise auch schnell eine Oberflächenfiltrationsschicht auf dem Filterkörper hergestellt werden.

Das zum Transport des als Beschichtung aufzubringenden Kunststoffmaterials dienende Förderfluid kann ein Gas, eine Flüssigkeit oder sogar eine Suspension sein.

Das Kunststoffmaterial in der Auftragsvorrichtung kann mit einem Wirbelbettförde rer, einem Tellerförderer, einem Scheibenförderer, oder einem Suspensionsförde- rer zu der Flamme gefördert werden. Alle diese Ausgestaltungen erlauben es, eine große Menge pulverförmigen oder granulären Kunststoffmaterials zu der Flamme zu fördern, wo dann eine Beaufschlagung des Kunststoffmaterials durch das Förderfluid erfolgt. Falls gewünscht, kann dabei bereits der Transport des Kunststoff materials stromaufwärts der Flamme mit Hilfe eines Förderfluids erfolgen. Je nach Kunststoff material (z.B. PTFE) kann es günstig sein, einen Suspensionsförderer zum Transport des Kunststoffmaterials zu der Flamme einzusetzen. Der Suspen- sionsförderer kann beispielsweise die Partikel des Kunststoffmaterials in einer Suspension, insbesondere in einer wässrigen oder alkoholischen Suspension fördern. In einer Ausführungsform kann die Oberflächenfiltrationsschicht eine geringere Porengröße als der Filterkörper aufweisen. Dies begünstigt ein Abreinigen des beschichteten Filterelements, weil festkörperartige Fremdstoffe in der Regel größer sind als die Poren der Oberflächenfiltrationsschicht und deswegen an der Oberflä che der Oberflächenfiltrationsschicht hängen bleiben.

Die Porengröße beschreibt die Größe der Freiräume, die in dem Filterkörper be ziehungsweise in der Oberflächenfiltrationsschicht ausgebildet sind. Je kleiner die Porengröße, umso besser werden auch kleinste Feststoffteilchen aus einem zu Fluid gefiltert. Der Begriff ,Porengröße‘ bezieht sich insbesondere auf eine mittlere Größe der Poren bei einer gegebenen Porengrößenverteilung. Beispielsweise beträgt der charakteristische Porendurchmesser bei dio = 5 pm, d 5 o = 15 bis 25 pm, und d 95 = 50 pm bei dg 5 . Das bedeutet, dass 10 % der Poren nicht größer sind als 5 pm, insbesondere dass 50 % der Poren nicht größer sind als 15 bis 25 pm, und insbesondere dass 95 % der Poren nicht größer sind als 50 pm.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch eine Auftragsvorrichtung zum Ausbilden einer Oberflächenfiltrationsschicht aus einem Kunststoffmaterial auf einem Filterkörper mittels eines thermischen Aufspritzverfahrens. Die Auftragsvorrichtung umfasst eine Düse, einen Brenner zum Erzeugen einer zum Schmelzen des Kunststoffmaterials ausgebildeten Flamme, einen Kunststoffförderkanal mit einem Kunststoffförderkanalausgang zum Bereitstellen des Kunst stoffmaterials in der Flamme, und wenigstens einen Förderfluidkanal mit einem Förderfluidkanalausgang zum Bereitstellen eines Förderfluids, derart, dass das Förderfluid mit dem in der Flamme geschmolzenen Kunststoff material einen durch die Düse auf den Filterkörper gerichteten Aufspritzstrahl ausbildet.

Die Auftragsvorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, in dem der Kunststoffförderkanal und/oder der Förderfluidkanal angeordnet sind. Ggf. kann auch die Düse und/oder der Brenner zum Erzeugen der Flamme in dem Gehäuse angeordnet sein. Die Auftragsvorrichiung kann wenigstens einen Brennstoffkanal mit einem Brennstoffkanalausgang aufweisen, der zum Bereitstellen eines Brennstoffs zum Bilden der Flamme ausgebildet ist. Auch der Brennstoffkanal kann ggf. in dem Gehäuse angeordnet sein.

Die Düse ist so ausgebildet, dass bei Zufuhr des pulverförmigen Kunststoffmaterials über den Kunststoffförderkanalausgang und des Brennstoffs über den Brenn stoffkanalausgang sich stromaufwärts der Düse ein Gemisch aus Kunststoff material und Brennstoff bildet, welches durch die Düse in Richtung zu der Oberfläche des Filterkörpers hin beschleunigt wird. Der Kunststoffförderkanalausgang und der Förderfluidkanalausgang kann insbesondere in der Düse angeordnet sein.

Der Kunststoffförderkanalausgang, der Brenner und der Förderfluidkanalausgang können in einer bestimmten Ausgestaltung koaxial in der Düse ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine kompakte Bauform der Düse. Des Weiteren erlaubt eine solche Anordnung eine gleichmäßige Erhitzung des Kunststoffmaterials in der Flamme, auch bei großem Massenfluss der im Aufspitzstrahl geförderten Kunststoffpar tikel. Die Auftragsvorrichtung kann weiterhin einen Aufsatz aufweisen, wobei der Aufsatz einen Zusatzfluidkanal mit wenigstens einem Zusatzfluidkanalausgang aufweist. Der Aufsatz kann so ausgebildet sein, dass er den Aufspritzstrahl mit einem Zusatzfluid beaufschlagt, um einen durch den Aufspritzstrahl ausgebildeten Spritzkegel einzustellen, insbesondere zu vergrößern. Durch das Einstellen des Auf- spritzstrahls kann das geschmolzene Kunststoffmaterial besonders zielgerichtet auf den Filterkörper aufgebracht werden. Eine besonders gleichmäßige Oberflächenfiltrationsschicht kann so auf dem Filterkörper hergestellt werden.

Der Aufsatz kann vorzugsweise an der Düse angeordnet sein. Der Aufsatz kann insbesondere an einem Düsenausgang der Düse angeordnet sein. Alternativ kann der Aufsatz auch integral mit der Düse ausgebildet sein, so dass die Düse insge samt den Aufsatz bildet.

Die Erfindung umfasst gemäß einem weiteren Aspekt auch eine Anlage zum Her- stellen eines Filterelements. Die Anlage umfasst eine Vorrichtung zum Sintern ei- nes Filierkörpers auf, sowie wenigstens eine erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung wie oben beschrieben.

Die oben in Bezug auf das Verfahren und auf die Auftragsvorrichtung ausgeführ- ten weiteren Ausgestaltungen sowie Vorteile gelten auch für die erfindungsgemäße Anlage. Es wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die genannten Stellen verwiesen, die ausdrücklich auch zur Offenbarung der Anlage zur Herstellung eines Filterelements gehören. Die Erfindung umfasst gemäß einem weiteren Aspekt auch ein Filterelement, welches einen Filterkörper und eine poröse und fluiddurchlässige Oberflächenfiltrationsschicht aufweist, welche auf dem Filterkörper aufgebracht ist. Die Oberflächenfiltrationsschicht ist erfindungsgemäß eine thermisch gespritzte Kunststoffmaterial- Schicht.

Der Filterkörper kann als Hauptbestandteil ein gesintertes Material, insbesondere ein gesintertes Kunststoffmaterial, wie beispielsweise die oben angegebenen Kunststoffe oder Gemische, etwa Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyimid, Polysulfon, Polysulfid, insbesondere Polyphenylensulfid, oder Polymethacrylat, insbesondere Polymethylmethacrylat, aufweisen.

Die oben in Bezug auf das Verfahren und auf die Auftragsvorrichtung ausgeführ- ten weiteren weiteren Ausgestaltungen sowie Vorteile gelten auch für das erfindungsgemäße Filterelement. Es wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die genannten Stellen verwiesen, die ausdrücklich auch zur Offenbarung des Filterel- ments gehören.

Die Erfindung und besondere Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Filterelements 2.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil des Filterelements aus Figur 1. Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Aufspritzvorrichtung und einen Teil eines Filterkörpers sowie eine Auftrefffläche eines Aufspritzstrahls. Figur 4 zeigt die Aufspritzvorrichtung aus Figur 3 mit einem Aufsatz sowie eine durch den Aufsatz veränderte Auftrefffläche. Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf den Aufsatz aus Figur 4.

Figur 6 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Aufspritzvor richtung. Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Filterelements 2 mit einem Filterkörper 4, einem Filterfuß 8 und einem Filterkopf 10.

Das Filterelement 2 ist mit seinem Kopf 10 an einer Trennwand 12 eines nicht dargestellten Filtergehäuses, bei dem die Trennwand 12 eine Rohfluidseite 18 on ei- ner einem Reinfluidseite 20 trennt, "hängend" befestigt (bei einer liegend angeord neten Trennwand) oder „seitlich“ bzw. "weg ragend“ befestigt (bei einer hochkant angeordneten Trennwand), wobei der sogenannte reinfluidseitige Einbau des Filte relements 2 dargestellt ist. Dabei ist eine Seitenfläche des Kopfes 10, die zwei Seitenwände 14 des Filterkörpers 4 überragt und zum Fuß 8 hin gerichtet ist, an einer Reinfluidseite 20 der Trennwand 12 anliegend befestigt, und das Filterelement 2 ragt durch eine Öffnung in der Trennwand 12 hindurch in eine Rohfluidseite 18 hinein. So kann ein Austausch des Filterelements 2 von der "sauberen" Reinfluidseite 20 her erfolgen. Alternativ ist auch der sogenannte rohfluidseitige Einbau des Filterelements 2 möglich. Bei diesem ist der Kopf 10 mit seiner dem Fuß 8 entgegengesetzten Seitenfläche an der Rohfluidseite 18 der Trennwand 12 anliegend befestigt. Der Ein- und Ausbau erfolgt hier über die Rohfluidseite 18.

Wie angesprochen, kann das Filterelement 2 statt hängend auch seitlich befestigt sein. Auch in dieser seitlichen Einbauposition des Filterelements 2 kann entweder ein reinfluidseitiger oder ein rohfluidseitiger Einbau des Filterelements 2 vorgese- hen sein. Die Trennwand 12 ist Teil einer weiter nicht gezeigten Filtervorrichtung ist und trennt die Rohfluidseite 18 der Filtervorrichtung von einer Reinfluidseite 20.

Beim Betrieb der Filtervorrichtung wird das zu filternde Medium durch eine nicht gezeigte Öffnung in die Filtervorrichtung eingesaugt oder durch Überdruck in die Filtervorrichtung eingedrückt und strömt von der Rohfluidseite 18 durch die zwei porösen Seitenwände 14 in ein hohles Inneres des Filterelements 2 und wird von dort durch eine nicht gezeigte Durchströmungsöffnung im Füterkopf 10 auf die Reinfiuidseite 20 hin gesaugt. Von dort aus wird es durch eine ebenfalls nicht gezeigte Öffnung wieder nach außerhalb der Filtervorrichtung abgegeben. Die von dem zu filternden Medium zu trennenden Feststoffteilchen werden von einer fein- porösen Oberflächenfiltrationsschicht 28 an der Oberfläche des Filterelements 2 zurückgehalten und bleiben dort zum Teil haften. Diese Schicht aus anhaftenden Feststoffteilchen wird in regelmäßigen Abständen durch eine Abreinigung, beispielsweise durch einen Druckluftstoß, der der Strömungsrichtung entgegenge setzt ist, abgesprengt und fällt dann auf der Rohfluidseite 18 der Filtervorrichtung zu Boden.

Das Filterelement 2 besitzt eine lamelienartige Struktur. Die beiden Seitenwände 14 bilden zahlreiche parallel zueinander verlaufende Rippen, die jeweils in Längsrichtung zwischen dem Filterkopf 10 und dem Filterfuß 8 verlaufen. Dabei verlau- fen erste Wandabschnitte der jeweiligen Seitenwand 14 im Wesentlichen im gleichen Abstand zueinander im rechten Winkel zur Längsrichtung und zweite Wandabschnitte verlaufen von einem inneren Endbereich eines ersten Wandabschnitts zu einem äusseren Endbereich eines nächsten ersten Wandabschnitts. Das Filter element 2 besitzt somit im Querschnitt eine im Wesentlichen tannenbaumartige Gestalt. Die im rechten Winkel zur Längsachse vorgesehenen ersten Wandab schnitte sorgen für eine besonders hohe Steifigkeit der ersten Seitenwände im rechten Winkel zu der Längsrichtung, was insbesondere bei der seitlichen Befestigung des Filterelements 2 ein Knicken oder Beulen der relativ großen Seitenwän de 14 wirksam ausschliessen kann. Die zweiten Wandabschnitte bilden zusam- men mit den ersten Wandabschnitten einen relativ spitzen Winkel vorzugsweise im Bereich von etwa 30°, was die Steifigkeit noch weiter erhöht.

In der bevorzugten Einbauposition bei seitlicher Befestigung verlaufen die zweiten Wandabschnitte von innen nach aussen unten, so dass Partikel beim Filterbetrieb daran nicht so leicht abgelagert werden. Auch beim Abreinigen ist die Strömungs komponente im Wesentlichen rechtwinklig zu den zweiten Wandabschnitten, wodurch die Partikel beim Abreinigen von der Längsrichtung weg nach außen geblasen werden. Figur 2 zeigt einen Querschnitt der Seitenwand 14 des Filterkörpers 4. Der Filter körper 4 ist durch gesinterte Filterkörperteilchen 22, in diesem Fall Kunststoffteil- chen, d.h. Teilchen aus einem Kunststoff, ausgebiidet. Insbesondere sind die Kunststoffteilchen Polyethylen-Teilchen oder aber Teilchen aus einem anderen der oben genannten Kunststoffe oder Kunststoffzusammensetzungen. Die Filterkörperteilchen 22 stellen einen Hauptbestandteil des Filterkörpers 4 dar. Damit die Filterkörperteilchen 22 eine Verbindung zueinander aufbauen, wurde der Filterkörper 4 für eine geeignete Zeitdauer auf eine Sintertemperatur erwärmt. Die Filterkörperteilchen 22 haben an Kontaktstellen zwischen benachbarten Filterkörperteilchen 22, d.h. an Stellen, wo benachbarte Kunststoffteilchen sich berührten oder nahezu berührten, Sinterhälse 24 gebildet. An den Sinterhälsen 24 sind die Kunst- Stoffteilchen zusammengewachsen, so dass sich ein durchströmungsporöses Sin tergefüge gebildet hat, das einen zusammenhängenden, durchströmungsporösen Filterkörper 4 bildet.

Bei dem Sinterprozess werden die Filterkörperteilchen 22 gerade so weit ange- schmolzen, dass sie sich an ihren Berührungsstellen miteinander verbinden. Die Porengröße lässt sich durch die Teilchengröße und durch die Prozessparameter bei der Herstellung des Filterkörpers 4 steuern. Zusätzlich ist auf der Rohfluidseite des Filterelements 2, die auch als Zuströmseite bezeichnet werden kann, eine feinere poröse Beschichtung aufgebracht, die die Oberflächenfiltrationsschicht 28 ausbildet.

Die Oberflächenfiltrationsschicht 28 ist auf dem Filterkörper 4 auf einer Seite 26, das ist die rechte Seite in Figur 2, die beim Betrieb die Zuströmseite bildet, mit dem erfindungsgemäßen thermischen Spritzverfahren aufgebracht worden, wie vorangehend erläutert und im Folgenden noch näher beschrieben. Die Oberflächenfiltrationsschicht 28 ist aus einem Kunststoffmaterial 30 hergesteilt. Das Kunststoffmaterial 30 besitzt typischerweise Antihafteigenschaften und/oder anti bakterielle Eigenschaften, beispielsweise durch Zugabe entsprechender Werkstoffe wie PTFE-Partikel zum Ausbilden von Antihafteigenschaften oder Silber-Partikel oder Titanoxidpartikel zum Erzeugen von antibakteriellen Eigenschaften. Das

Kunststoffmaterial 30 wird dadurch aufgebracht, dass es in einer Auftragsvorrich tung 32 zugeführt wird, insbesondere in einer pulverartigen oder granulären Form, und in der Auftragsvorrichtung 32 vorzugsweise direkt durch eine Flamme 42 ge führt und in der Flamme 42 geschmolzen wird. Das geschmolzene Kunststoffma- terial 30 wird dann durch ein Förderfluid 34 als Kolloid von der Flamme 42 zur Oberfläche des zu beschichtenden Filterkörpers 4 gefördert und auf den Filterkör- per 4 gespritzt. Die Verhältnisse beim Spritzen des Kunststoffmaterials 30 sind so, dass das aufgespritzte Kunststoffmaterial 30 auf dem Filterkörper 4 relativ schnell erkaltet und seine Fließfähigkeit in weitem Maße verliert oder sogar erstarrt. Ins besondere soll das auf den Filterkörper 4 aufgespritzte Kunststoffmaterial 30 seine Fließfähigkeit verloren haben, bevor es durch Ineinanderfließen mit weiteren auf den Filterkörper 4 aufgespritzten Partikeln oder Tropfen aus dem Kunststoffmaterial 30 eine durchgehende fluidundurchlässige Beschichtung ausbilden kann, die nicht mehr porös wäre. Bei dem thermischen Spritzen gemäß der vorliegenden Er findung wird der Filterkörper 4 mit einer porösen und fluiddurchlässigen Oberflä- chenfiltrationsschicht 28 beschichtet, ohne dass Lösungsmittel, Klebstoff oder ein sonstiger Binder verwendet werden muss. Das rasche Erkalten des Kunststoffma terials 30 wird dadurch begünstigt, dass der Filterkörper 4 beim Beschichten nur in geringem Maße durch die Flamme 42 erhitzt wird. Man hat erfindungsgemäß herausgefunden, dass es vorteilhaft für das Herstellen der porösen Oberflächenfiltrationsschicht 28 mittels eines thermischen Beschichtungsverfahrens ist, wenn das Kunststoffmaterial 30 so erwärmt wird, dass es schneller schmilzt als beim indirekten Erhitzen, wie es beim Kunststoffflammsprit- zen normalerweise praktiziert und für unabdingbar gehalten wird. Figur 3 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen schematisch dargestellten Auftragsvorrichtung 32 zum thermischen Spritzen eines Kunststoffmaterials 30 auf einen Filter körper 4. Die Auftragsvorrichtung 32 ist dazu ausgebildet, in der Regel pulverför mig zugeführtes Kunststoffmaterial 30 zu schmelzen, es mit einem durch einen Förderfluidkanal 36 mit Förderfluidkanalausgang 38 zugeführten Förderfluid 34 (in der Regel ein Fördergas, z.B. Druckluft oder Stickstoff, eine Flüssigkeit wie Wasser oder Alkohol, oder eine durch in einer Flüssigkeit getragene Partikel gebildete Suspension) zu beaufschlagen, so dass ein Aufspritzstrahl 56 gebildet wird, in welchem einzelne Partikel oder Tröpfchen aus dem Kunststoffmaterial 30 in dem Förderfluid 34 getragen sind. Der Aufspritzstrahl 56 bildet ein kolloides System und wird auf den Filterkörper 4 aufgespritzt. Aus den so aufgespritzten Kunststoff- Partikeln oder Tröpfchen bildet sich dann nach Erkalten und Erstarren des Kunststoffmaterials 30 die Oberflächenfiltrationsschicht 28 auf dem Filterkörper 4 aus. Vorzugsweise weist das Kunststoff material 30 eine Pulverform auf, wenn es in die Auftragsvorrichtung 32 geleitet wird. Alternativ kann das Kunststoffmaterial auch als Kunststoffstrang ausgebildet sein. Im Aufspritzstrahl 56 liegt das Kunststoffma terial 30 in kolloidaler Konfiguration vor mit einzelnen Partikeln oder Tröpfchen aus dem Kunststoffmaterial 30 in mehr oder weniger geschmolzenem Aggregatzustand, die durch das Förderfluid 34 getragen werden. Je nach Rieselfähigkeit kann pulverförmiges Kunststoffmaterial 30 auch bereits stromaufwärts der Auftragsvor richtung 32 in kolloidaler Konfiguration vorliegen, also mit Hilfe eines Trägerfluids (Gas oder Flüssigkeit) zu der Flamme geleitet werden.

Die Auftragsvorrichtung 32 verfügt über einen Brenner 40, dem Brennstoff und Sauerstoff zugeführt werden und der eine Flamme 42 erzeugt. Der Brennstoff wird durch einen Brennstoffkanal 44 über einen Brennstoffkanalausgang 46 dem Bren- ner 40 zugeführt. Ferner weist die Auftragsvorrichtung 32 einen Kunststoffförderkanal 48 mit Kunststoffförderkanalausgang 50 auf, durch den das Kunststoffmate rial 30 in die Flamme 42 gefördert wird. Der Kunststoffförderkanalausgang 50, und der Förderfluidkanalausgang 38 sind in einer Düse 52 koaxial angeordnet. In weiteren Ausgestaltungen können auch der Brennstoffkanalausgang 46 und ein Sau- erstoffzuführkanal 54 koaxial in der Düse 52 angeordnet sein. Eine koaxiale An ordnung der entsprechenden Ausgänge ist allerdings nicht zwingend erforderlich. Es reicht aus, wenn das Kunststoff material 30 in einer solchen Weise durch die Auftragsvorrichtung 32 gefördert wird, dass das Kunststoffmaterial 30 direkt durch die vom Brenner 40 erzeugte Flamme 42 geführt wird und damit direkt in der Flamme 42 schmilzt. Das bedeutet insbesondere, dass zwischen Flamme 42 und dem Kunststoffmaterial 30 keine schützende oder isolierende Schicht aus Luft oder einem inerten Gas vorhanden ist, wie das beim Kunststoffflammspritzen an sich üblich wäre. Bei der in Fig. 3 gezeigten Konfiguration ist die Flamme 42 in derselben Richtung ausgebildet wie der Aufspritzstrahl 56, nämlich auf die zu beschichtende Oberflä che des Filterkörpers 4 zu. Die einzelnen Partikel aus Kunststoffmaterial 30 im Aufspritzstrahl 56 schmelzen daher während der Zeit, in der sie vom Förderfluid 34 von der Düse 52 zur Oberfläche des Filterkörpers 4 getragen werden.

Das Kunststoffmaterial 30 kann in der Auftragsvorrichtung 32 durch einen Wirbel bettförderer, einen Tellerförderer, einen Scheibenförderer, oder einen Suspensionsförderer zu der Flamme 42 transportiert werden. Das geschmolzene Kunststoffmaterial 30 und das Förderfluid 34 bilden zusammen einen Aufspritzstrahl 56 aus, der von der Auftragsvorrichtung 32 zur Oberfläche des Filterkörpers 4 gerich tet ist und in dem das Kunststoffmaterial 30 partikelförmig zum Filterkörper 4 transportiert wird. Dabei sollen die nach Passieren der Düse 52 gebildeten Partikel des Kunststoffmaterials 30 in der Flamme 42 weitgehend schmelzen, also in weitgehend flüssiger Form vorliegen, wenn sie auf die Oberfläche des Filterkörpers 4 auftreffen.

Das Kunststoffmaterial 30 wird insbesondere partikelförmig auf den Filterkörper 4 aufgespritzt. Dabei ist die gewünschte Durchlässigkeit der Oberflächenfiltrationsschicht abhängig von der Partikelgeschwindigkeit, mit der das Kunststoffmaterial 30 durch das Förderfluid 34 aufgespritzt wird. Je höher die Partikelgeschwindigkeit ist, umso geringer kann die Durchlässigkeit der Oberflächenfiltrationsschicht 28 sein. Das bedeutet, dass die Porosität der Oberflächenfiltrationsschicht 28 mit höher werdender Partikelgeschwindigkeit abnimmt.

Damit eine bessere Abreinigung der Oberflächenfiltrationsschicht 28 stattfinden kann und der Filterkörper 4 sich nicht durch Feststoffteilchen zusetzt, weist die Oberflächenfiltrationsschicht 28 vorzugsweise eine geringere mittlere Porengröße auf als der Filterkörper 4.

Der durch das Förderfluid 34 und das geschmolzene Kunststoff material 30 ausge- bildete Aufspritzstrahl 56 bildet einen Spritzkegel aus, der auf der zu beschichten den Oberfläche des Filterkörpers 4 eine kreisförmige Auftrefffläche 58 formt. Die Form der Auftrefffläche 58 ist insbesondere abhängig von einer Fördergeschwindigkeit und einer Förderrichtung des Kunststoffmaterials 28 und des Förderfluids 34. In Figur 3 ist die Auftrefffläche 58 schematisch unterhalb des Filterkörpers 4 dargestellt, um die Form der Auftrefffläche 58 zu verdeutlichen.

Das Förderfluid 34 kann insbesondere ein Fördergas, etwa Luft oder ein inertes Gas wie Stickstoff oder ein Edelgas sein, oder eine Flüssigkeit (Wasser oder Alkohol), welche mit den Kunststoffpartikeln eine Suspension bildet. Das Förderfluid 34 bildet eine Trägerphase, in der die beim Passieren der Düse 52 gebildeten Partikel aus Kunststoffmaterial 30 als ein Kolloid im Aufspritzstrahl 56 zum Filterkörper 4 transportiert werden. Die vom Brenner 40 erzeugte Flamme 42 ist ebenfalls in Richtung des Aufspritzstrahls 56 gerichtet, so dass die Partikel aus Kunststoffma terial 30 während des Transports im Aufspritzstrahl 56 in der Flamme 42 schmel- zen und schließlich in flüssigem Aggregatzustand auf die Oberfläche des Filterkör pers 4 aufgespritzt werden. Die Einleitung des Kunststoffmaterials 30 in die Flamme 42 kann sowohl axial als auch radial erfolgen. Bei der in Fig. 3 dargestellten axialen Einleitung wird das Kunststoffmaterial 30 sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts der Düse 52 stets im Wesentlichen in Richtung des Aufspritzstrahls 56 gefördert. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, erfolgt die Förderung des Kunststoffmaterials 30 in einem radial inne ren Bereich der Düse 52 um die Achse herum und das Förderfluid 34 wird ebenso wie der Brennstoff 54 aus radial äußeren Bereichen der Düse 52 nach innen ge leitet, um das Kunstoffmaterial 30 geeignet zu zerstäuben bzw. die Flamme 42 zu erzeugten.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung der Auftragsvorrichtung 32 mit einem Aufsatz 60, der an der Düse 52, insbesondere an einem stromabwärts liegenden aterialausgang der Düse 52, angeordnet ist. Der Aufsatz 60 kann auch integral mit der Düse 52 ausgebildet sein. Der Aufsatz 60 verfügt über einen Zusatzfluidkanal 64 (siehe Fig. 5), in dem ein Zusatzfluid 62 geführt wird. Das Zusatzfluid 62, in der Regel Luft oder ein inertes Gas wie Stickstoff oder ein Edelgas, wird über einen oder mehrere Zusatzfluidkanalausgänge 66 in den Aufspritzstrahl 56 eingeleitet. Das Einleiten kann sowohl im Wesentlichen axial, also in Richtung des Aufspritz- Strahls 56 oder in einem nahe bei Null Grad liegenden Winkel zu dem Aufspritz strahls 56 erfolgen, als auch im Wesentlichen radial, also orthogonal zum Aufspritzstrahl 56 oder in einem nahe bei 90 Grad liegenden Winkel zu dem Aufspritzstrahl 56 erfolgen. Dieses Einleiten des Zusatzfluids 62 bewirkt, dass sich der Spritzkegel des Aufspritzstrahls 56 verändert und dadurch die Auftrefffläche 59 oval anstatt kreisrund ausgebildet ist. Das Vergrößern der Auftrefffläche 59 erlaubt es, eine größere Fläche auf dem Filterkörper 4 mit Kunststoffmaterial 30 beschich ten zu können. Dies ermöglicht eine schnellere Herstellung des beschichteten Fil terelements 2. Des Weiteren wird das Material des Filterkörpers 4 in geringerem Maße während des Beschichtungsprozesses durch die Flamme 42 erwärmt, weil die Auftragsvorrichtung 32 schneller über den Filterkörper 4 geführt werden kann, um den Filterkörper 4 komplett zu beschichten.

In Figur 5 ist der Aufsatz 60 in Draufsicht gezeigt. Die Zusatzfluidkanalausgänge 66 sind in einer ringartig um den Umfang des Aufspritzstrahls 56 herumgeführten Leitung ausgebildet. In dem gezeigten Beispiel sind die je zwei Zusatzfluidkanalausgänge 66 paarweise einander gegenüber liegend angeordnet. Der Aufsatz 60 bietet eine schnelle und günstige Lösung, den Aufspritzstrahl 56, besser die Form des Aufspritzstrahls 56, zu verändern beziehungsweise aufzuweiten.

Das Zusatzfluid 62 kann insbesondere in einem Winkel, oder ringförmig über den Aufsatz 60 in den Aufspritzstrahl 56 eingeleitet werden.

Figur 6 zeigt die Auftragsvorrichtung 32 in einer beispielhaften Ausführungsform. Die Auftragsvorrichtung 32 weist ein Gehäuse 70 auf in dem der Kunststoffförder kanal 48 angeordnet ist. Die Düse 52 ist modular aufgebaut. Das bedeutet, dass der Kunststoffförderkanalausgang 50, der Brennstoffförderkanalausgang 46, der Förderfluidkanalausgang 38 und ein Sauerstoffförderkanalausgang 55 durch mehrere axial ineinandergreifende Bauteile 72, 74, 76 und 78 ausgebildet sind. Die je weilige Zufuhr von Kunststoffmaterial 30, Förderfluid 34, Brennstoff und Sauerstoff zu der Auftragsvorrichtung 32 erfolgt über jeweilige Eingänge 80, 82, 84 und 86, wobei vorliegend die Eingänge 82, 84, 86 für Förderfluid, Brennstoff und Sauerstoff an einer Unterseite des Gehäuses 70 und der Eingang 80 für das Kunststoff material 30 an einer hier verdeckten Rückseite des Gehäuses 70 angeordnet sind. Die Eingänge sind mit den entsprechenden Kanälen verbunden. Das Gehäuse 70 der Auftragsvorrichtung 32 kann auch eine andere Anordnung bzw. einen anderen Aufbau aufweisen. Es liegt ebenfalls im Bereich der Erfindung, die Führung des Kunststoffmaterials 30, des Förderfluids 34, des Brennstoffs und des Sauerstoffs anders zu realisieren.

Die Oberflächenfiltrationsschicht 28 weist nicht nur Antihafteigenschaften auf, son- dern ebenfalls auch antibakterielle Eigenschaften. Die Eigenschaften der Oberflächenfiltrationsschicht 28 können durch Verändern von Prozessparametern feiner eingestellt werden. Als Prozessparameter versteht sich die Art des Brennstoffs, der Luftzufuhr, der Fördermenge von Kunststoffmaterial 30, von Förderfluid 34, einer Injektionsart, der Prozessgeschwindigkeit, und der Additivbeimischungen zu dem Kunststoff material 30.

Das Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Filterelements 2 weist im Wesentlichen die folgenden Schritte auf: Zunächst wird der Filterkörper 4 in einer Beschichtungsanlage, die eine Auftragsvorrichtung 32 aufweist, bereitgestellt. Das Kunststoff material 30 wird in der Flamme 42 der Auftragsvorrichtung 32 geschmol zen. Das Kunststoffmaterial 30 wird im geschmolzenen Zustand durch das Förder fluid 34 in dem Aufspritzstrahl 56 auf den Filterkörper 4 aufgespritzt. Beim Erstarren bildet das Kunststoffmaterial 30 die Oberflächenfiltrationsschicht 28 auf dem Filterkörper 4 aus. Weil das erfindungsgemäße Verfahren einen relativ geringen Wärmeeintrag auf den Filterkörper 4 mit sich bringt, erstarrt das auf den Filterkörper 4 aufgespritzte Kunststoffmaterial 30 schnell und kann deswegen nicht völlig mit benachbarten aufgespritzten Partikeln bzw. Tröpfchen aus Kunststoffmaterial 30 zusammen fließen. Das aufgespritzte Kunststoffmaterial 30 kann aus demsel ben Grund zwar in gewissen Maß in vorhandene Poren des Filterkörpers 4 fließen, diese allerdings nicht vollständig zusetzen. Auf diese Weise entstehen Poren bzw. Zwischenräume in der durch das Kunststoffmaterial 30 hergestellten Oberflächenfiltrationsschicht, so dass die Oberflächenfiltrationsschicht 28 porös und fluid- durchlässig ist.

Eine Möglichkeit, die Aufspritzvorrichtung 32 besonders einfach herzustellen, be steht darin, eine Spritzpistole für Drahtflammspritzen umzubauen. Es wird dabei insbesondere nur eine Gaskopfeinheit der Spritzpistole verwendet. An Stelle einer Drahtführung kann ein Rohr als Kunststoffförderkanal 48 in die Spritzpistole eingesetzt werden, durch das Kunststoffmaterial 30, z.B. in Pulverform, zu dem Brenner 40 geführt wird. Das Kunststoffmaterial 30 kann dann axial in die Flamme 42 ge fördert werden. Eine radiale Indizierung, oder eine sich zwischen axial und radial befindende Indizierung durch Injektoren ist ebenfalls denkbar. Das Kunststoffma- terial 30 wird in der Flamme 42 aufgeschmolzen und durch das Förderfluid 34 be ziehungsweise Fördergas oder Zerstäubergas auf den Filterkörper 4 gespritzt. Das Kunststoffmaterial 30 kann auch durch atmosphärisches Plasmaspritzen oder Pul- verflammspritzen aufgebracht werden, denn auch bei diesen Verfahren wird das Kunststoffmaterial 30 mit Partikelgeschwindigkeiten von größer als 10 m/s aufge- spritzt. Dadurch kann ebenfalls eine poröse und fluiddurchlässige Oberflächenfiltrationsschicht 28 ausgebildet werden.

Ein Beispiel für eine erfindungsgemäße thermisch gespritzte Oberflächenfiltrationsschicht bei einem Filterelement weist einen Filterkörper aus gesinterten Poly- ethylen-Partikeln auf, der mittels Flammspritzen mit einer Oberflächenbeschich tung aus Polyamid versehen wurde. Der Filterkörper ist kommerziell erhältlich unter der Bezeichnung Herding Sinterlamellenfilter HSL 450/8. Der Filterkörper hatte nach dem Sintern und vor dem Flammspritzen eine Porengröße zwischen 50 und 70 pm. Die Polyamidbeschichtung wurde auf den Filterkörper mit einer modifizier- ten Flammspritzpistole gemäß in Figur 3 und 6 aufgetragen, wobei die Flamm- spritzpistole (Brennerkopf von Typ 16E) über einen Tellerförderer Typ Twin 10-C für das Beschichtungsmaterial (Förderleistung 30g/min, 2 bar) verfügte. Hierbei wurde ein Abstand von der Düse zu der zu beschichtenden Oberfläche des Filter körpers von 0,17 m und ein Spritzwinkel von 90° gewählt. Die verwendeten Polyamid-Partikel hatten vor dem Aufspritzen eine Partikelgröße von kleiner gleich 45 pm bei 50% der Polyamidpartikel. Die Prozessbedingungen beim Flammspritzen wurden auf die folgenden relativen Anteile eingestellt: C 2 H 2 45 Skalenteile., 0 2 50 Skalenteile., Air 41 Skalenteile bei jeweils 4,5 bar. Die Pistole wurde mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 1 m/s über die zu beschichtende Oberfläche ge führt. Daraus resultierend erhielt man ein Filterelement mit einer Oberflächenfiltra- tionsschicht aus Polyamid. Die Polyamidbeschichtung wies eine Dicke von 250 pm auf, wobei die Porengröße der Polyamidbeschichtung weniger als 20 pm betrug.

Der beschichteten Filterkörper wurde mit einem b-Wert von 1 ,6 m 3 /(m 2 x min) (V=85,4 m 3 /h) an nicht mit Fremdstoffen beladener Luft beaufschlagt. Dabei wurde ein Druckverlust zwischen 30 und 40 mmWs gemessen.

Die Beschichtung blieb bei jeder Art von Belastung kraft- und formschlüssig mit dem Filterkörper verbunden, insbesondere beim Beaufschlagen mit Druckluftimpulsen (bis zu 35mbar) zum simulierten Abreinigen des Filterkörpers. Es wurde keine Delamination der Oberflächenfiltrationsschicht festgestellt.