Patronenfilter Hersteller

Patronenfilter sind austauschbare Abscheider in Absauganlagen und Entstaubungssystemen, die Gasströme von festen Partikeln trennen, um die Luftqualität und den Anlagenbetrieb zu sichern. Ein plissiertes Filtermedium um einen Stützkern bietet große Oberfläche bei kleinem Bauvolumen. Das saubere Gas strömt aus dem Innenraum der Patrone, während Schmutz als Filterkuchen haftet. In staubführenden Prozessen ersetzen Patronenfilter teils den Filterschlauch im Rundschlauch-Format, wenn kompakte Bauweise und definierter Staubrückhalt gefordert sind.

Grundlagen und Funktionsweise

Aufbau und Material

Das Medium besteht je nach Anwendung aus Zellulose, Polyester, synthetischen Vliesen oder glasfaserverstärkten Mischungen. Als Standardmedium gilt Polyestervlies. Eine PTFE-Membran auf der Oberfläche senkt die Partikelpenetration und stabilisiert die Leistungsfähigkeit bei feinen, klebrigen oder hygroskopischen Stäuben. Der Stützkern verhindert Falteneinfall und stabilisiert die Strömung. Im Vergleich zu Filterschlauch-Systemen ermöglicht die gefaltete Geometrie eine große Filterfläche pro Gehäuse.

Mechanismen der Abscheidung

Die Abscheidung beruht auf Siebwirkung, Trägheit, Diffusion und Sperreffekt. Partikel lagern sich am Medium oder in der Porenstruktur an. Das Gas-Staub-Gemisch wird über eine strömungstechnisch angepasste Absaugung durch die Patrone geführt. So bleibt die Abscheidung reproduzierbar. Partikelgrößenverteilungen und Strömungsgeschwindigkeiten bestimmen den Abscheidegrad, die Medienwahl und die Auslegung der Abscheider.

Leistungsdaten und Normen

Nach EN ISO 16890 erreichen Patronenfilter in ISO ePM1-Konfigurationen hohe Abscheidegrade für Partikel über 0,5 µm. Die Erstmessung erfolgt bei definierten Laborbedingungen. Der initiale Differenzdruck liegt typischerweise zwischen 100 und 250 Pa. Mit Filterkuchen steigt er, bis ein betrieblicher Grenzwert von 1200–1500 Pa das Auslösen der Reinigung festlegt. Angaben zur Standzeit und Belastbarkeit werden in technischen Datenblättern und VDI 3677 konkretisiert.

Auswahlkriterien für die Anwendung

Volumenstrom und Staubmenge

Die Dimensionierung folgt dem zu fördernden Volumenstrom und der Staubmenge, um Oberflächenbelastung und Strömung homogen zu halten. Eine zu kleine Anlage führt zu raschem Druckanstieg, häufigeren Reinigungsimpulsen und höherem Verschleiß. Eine technische Feinabstimmung der Filterfläche, der Anzahl der Patronen und der Strömungsführung verhindert Engstellen und stabilisiert das Abreinigungsintervall im geplanten Betriebsfenster.

Filterfläche, Reinigung und Druckluft

Die plissierte Geometrie senkt die Flächenbelastung und verschiebt das Reinigungsintervall. Die Jet-Puls-Reinigung löst den Filterkuchen mit kurzen Druckstößen und ist auf das Medium abzustimmen, damit Falten stabil bleiben und keine Mikrobrüche entstehen. Ein moderater Druckluftbedarf schützt Ventile und reduziert akustische Lasten. Beim Wechsel interagieren Standzeit, Reinigungshäufigkeit und Medienwahl direkt mit den Betriebskosten.

Spezialmedien und Temperaturfenster

Für Hochtemperaturanwendung oder aggressive Gase werden Glasfaservlies, silikonisierte Vliese oder PTFE-beschichtete Varianten eingesetzt, die bis etwa 260 °C und chemische Angriffe vertragen. Hydrophobe Oberflächen helfen gegen Feuchteverblockung. Medienwahl und Oberflächenfinish bestimmen Startdruckverlust, Rückreinigbarkeit und Partikelpenetration, was unmittelbar die nutzbare Produktressource beim Materialrückhalt beeinflusst.

Wirtschaftlichkeit und Betrieb

Standzeit, Instandhaltung und Kennzahlen

Lange Standzeiten senken Ersatzteilbedarf und Stillstände, was die Overall Equipment Effectiveness (OEE) und die Total Cost of Ownership (TCO) verbessert. Medienalterung, abrasive Partikel und chemische Einflüsse bestimmen das Wechselintervall. Ersatz erfolgt planbar, wenn Grenzwerte für Differenzdruck, Porenblockade oder mechanische Integrität erreicht sind. Die Instandhaltung bewertet dies mithilfe von Durchlichtprüfung, Gewicht des Filterkuchens und Sichtkontrolle auf Rissbildung.

Energiebedarf und Druckluftverbrauch

Der Hauptenergieanteil liegt im Ventilator, dessen Leistungsaufnahme vom Systemdruck abhängt. Ein niedriger Startwiderstand und stabile Kuchenbildung reduzieren die Stromaufnahme. Der Druckluftverbrauch für die Reinigung variiert mit Impulsdruck, Taktung und Ventiltechnik. Bedarfsgesteuerte Steuerungen senken die Impulshäufigkeit gegenüber zeitgesteuerten Konzepten und schonen Dichtungen, Membranventile und Leitungsnetz.

Differenzdrucküberwachung und Steuerung

Eine kontinuierliche Messung des Differenzdrucks löst Reinigungszyklen exakt aus, verhindert Überreinigung und sichert gleichmäßige Strömung. Moderne Controller können jede Packung von Filterpatronen einzeln pulsen, wodurch benachbarte Elemente ungestört filtern. Log-Dateien erleichtern die Ursachenanalyse bei Anfahrten, Prozesswechseln oder saisonalen Feuchteänderungen, ohne dass zusätzliche Sensorik im staubbeladenen Bereich installiert werden muss.

Einsatzgebiete und Branchenlösungen

Trockenmörtel- und Zementprozesse

In der Trockenmörtelerzeugung und bei Fertigputz-Mischungen arbeiten Patronenfilter als Silo-Aufsatzfilter, an Förderstrecken und in der Vorbehälterentstaubung. Beim Absack von Bindemitteln ist ein robuster Staubrückhalt gefragt, um Produktverluste zu vermeiden. Im Vergleich zum Filterschlauch mindert die stabile Faltengeometrie das Risiko eines Schlauchschadens bei abrasiven Stäuben. Anlagen mit großen Big-Bag-Wechseln profitieren von gut rückreinigbaren Medien.

Verpackung und Fördertechnik

An der Verpackungsanlage und entlang jeder Förderanlage minimieren Patronenfilter Emissionen in Arbeitsbereichen, sichern Arbeitsplatzgrenzwerte und schonen die Produktressource durch reduzierten Materialaustrag. Einheitliche Schnittstellen erleichtern den Wechsel zwischen Hauptfilter und vorgeschaltetem Funkenfänger, wenn zündfähige Stäube vorliegen. Für sensible Pulver wird der Austrag direkt in geschlossene Behälter geführt, um Kreuzkontamination zu vermeiden.

Haupt- und Sicherheitsstufen

Als Hauptfilter übernehmen Patronen den primären Staubrückhalt. Als Sicherheitsfilter schützen sie nachgeschaltete HEPA-Stufen oder ein Gebläse-Aggregat, wenn der Hauptfilter durch Alterung oder Prozessspitzen belastet wurde. In mehrstufigen Systemen sind Gehäuse und Dichtkonzept so ausgeführt, dass kein Bypass entsteht und Wartungen ohne Kontamination des Bedienbereichs erfolgen.

Hersteller und Spezifikationen

Anbieterlandschaft

Relevante Anbieter sind Donaldson, Camfil, BWF Tec, Nederman, AAF Flanders, Freudenberg Filtration Technologies, Hengst Filtration, Mann+Hummel, W. L. Gore & Associates, Krapf & Lex, ESTA Absaugtechnik, Scheuch, Viledon und Keller Lufttechnik. Bei inhabergeführten Herstellern ist die Gesellschafterin teils in technischen Gremien eingebunden. Das ermöglicht kurze Entscheidungswege bei Sonderausführungen. Portfolio, Schnittstellen und Lieferzeiten sind projektbezogen zu prüfen.

Datenblätter und Auswahlparameter

Datenblätter nennen Abmessungen, Materialklassen, Temperaturfenster, chemische Beständigkeit und Druckverlustkurven, damit die Auslegung für Abscheidung, Staubmenge und Strömung transparent bleibt. Eine fachliche Beratung klärt zusätzlich Explosionsschutz, zulässige Feuchte und Reinigungsmuster in der Absaugung.

• Partikelgröße und -art: Feinheit, Abrasivität und Klebrigkeit definieren Medienwahl und Abscheideklasse.
• Betriebstemperatur: Das Medium muss das Prozessfenster und thermische Spitzen abdecken.
• Chemische Beständigkeit: Gase und Stäube dürfen keine Materialdegradation verursachen.
• Feuchtigkeit: Hygroskopische Stoffe erfordern hydrophobe Oberflächen oder Membranen.
• Druckverluststeuerung: Bedarfsgerechte Abreinigung und Sensorik begrenzen Druckluftverbrauch und sichern konstante Betriebsbedingungen.