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Filtereinsatz
Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz mit in einem Rahmen gefasstem feinfädigem und feinmaschi- gem Siebgeflecht aus thermoplastischem Kunststoff und einem aus zwei durch Stege miteinander verbun- denen Ringen gebildeten Filterrahmen aus gleichem oder ähnlichem Werkstoff, dessen von den Stegen und den Ringen begrenzte Freiflächen durch das Siebgeflecht bedeckt sind, wobei beide Teile eine ohne Zerstörung unlösbare Baueinheit bilden.
Ein im Spritzgiessverfahren herzustellender und dabei mit einem Siebgeflecht zu verbindender Filterrahmen sowie die hiefür vorgesehene Spritzgiessform sollen aus wirtschaftlichen Gründen so einfach wie möglich gestaltet sein, und die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Herstellung bekannter Filtereinsätze dadurch zu vereinfachen, dass aus einem Kegelstumpf bestehende Einheiten vorgesehen werden.
Bei bekannten Filtereinsätzen ist die kleinste Einheit doppelkegelförmig ausgebildet. Die Herstellung erfordert eine komplizierte Spritzgiessform, und es sind mehrere von Hand auszuführende Arbeitsgänge notwendig, nämlich das Einlegen des einen Siebgeflechtes für den einen Kegel, das Einsetzen zweier Formkörper und das Einlegen des zweiten Siebgeflechtes.
Diese doppelkegelförmigen Filtereinsätze erfordern zum Bilden mehrerer Stapeleinheiten einen Schweissvorgang, wobei die Schweissvorrichtung wegen der schlechten Zugänglichkeit der miteinander zu verbindenden Ränder recht umstandlich ausgebildet sein muss, Der ertindungsgemasse Filtereinsatz kennzeichnet sich dadurch, dass jeder Filterrahmen als einfacher Kegelstumpf ausgebildet ist und zum Verbinden mit einem benachbarten Filterrahmen dienende, mit ihm einstückige und einander in ihren Abmessungen entsprechende, ineinandersteckbare Verbindungsorgane aufweist, und dass das Siebgeflecht auf einer Seite der Verbindungsstege und der Ringe anliegt und mit diesen fest verbunden ist.
Ein solcher Filtereinsatz kann mittels einer einfach gestalteten Spritzgiessmaschine bzw. einer Spritzpresse wirtschaftlichst hergestellt werden, da ein Siebgeflecht in eine dem Filterrahmen entsprechende Spritzgiessform bzw. Pressspritzform eingelegt und die ihn bildende Werkstoffmasse in die Form eingespritzt wird. Dieses Verfahren eignet sich besonders für eine Massenfertigung, da nur wenig Handbetätigungen notwendig sind und die einzelnen Filtereinsätze in rascher Folge hintereinander hergestellt werden können.
In der Regel wird für das Siebgeflecht und den Filterrahmen der gleiche warmspritzbare, thermoplastische Kunststoff, insbesondere Polyamid oder Polyurethan, verwendet. Es können jedoch auch verschiedenartige thermoplastische Massen Verwendung finden, wenn sie eine Haftverbindung miteinander gewährleisten.
Ein mit einem Filterrahmen zu einer Einheit verbundenes Siebgeflecht aus thermoplastischem Kunststoff kann auf verschiedenen Gebieten und überall dort verwendet werden, wo der Werkstoff des Siebes und des Filterrahmens nicht angegriffen werden darf, z. B. in der chemischen Technik, der Gesundheittechnik, der Fahrzeugtechnik usw.
Man kann einzelne und gegebenenfalls grössere Rahmenabschnitte, z. B. einen Verbindungssteg, auf beiden Seiten des Siebgeflechtes anordnen. Ein solcher Filtereinsatz kann so hergestellt werden, dass der Werkstoff für den Filterrahmen auf einer Seite des Siebgeflechtes in die Form eingespritzt wird und die auf der gegenüberliegenden Seite des Siebgeflechtes liegenden Hohlräume der Form durch das Siebgeflecht
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hindurch mit Werkstoff gefüllt werden. Man kann auch die beiderseits des Siebgeflechtes liegenden Hohl- räume der Form gleichzeitig mit thermoplastischem Werkstoff füllen, ohne dass dabei der Werkstoff des
Siebgeflechtes im Bereich des Rahmens schmilzt und das Geflecht zerstört wird.
Bei der Verbindung zweier Siebgeflecht-Rahmenteile durch Schweissung bzw. Heisssiegelung wird einer
Beschädigung und Zerstörung des Siebgeflechtes dadurch vorgebeugt, dass der Filterrahmen ausserhalb der filterwirksamen Fläche des Geflechtes einen zum Verbinden mit einem zweiten Filterrahmen bestimm- ten Randabschnitt aufweist, der eine geringere Dicke als der benachbarte Rahmenabschnitt hat. Die Ab- schnitte können z. B. durch Hochfrequenzschweissung miteinander verbunden werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen in Verbindung mit den Zeichnungs- figuren und den dazugehörenden Erläuterungen. In der Zeichnung sind zwei verschiedene Filtereinsätze für Kraftstoff-Filter als Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen scheibenför- migen Filtereinsatz im Schnitt entlang der Mittellinie in Fig. 2, diese eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Filtereinsatzes nach Fig. 1, die Fig. 3 und 4 je eine Vorder-und Rückansicht eines Filtereinsatzes von gegenüber dem Beispiel nach Fig. 1 abgewandelter Gestaltung, und die Fig. 5-8 je einen Schnitt nach den Linien V-V, VI-VI, VII-VII und VIII-VIII in Fig. S in vergrössertem Massstab.
Der Filterrahmen 1 weist einen äusseren Ring 2 und einen inneren Ring 3 auf. Die Ringe sind durch acht breite Stege 4 und acht schmale Stege 5 miteinander verbunden. Am äusseren Ring 2 ist ein dünner Randabschnitt 6 vorgesehen, der zum Verbinden des Filterrahmens 1 mit einem benachbarten Filterrahmen l'dient, der einen entsprechenden Randabschnitt 6'hat.
Der Filterrahmen 1 ist im Schnitt kegelförmig ausgebildet und hat auf der dem Filterrahmen l'benachbarten Seite an seinem Innenring acht Vorsprünge 7, von denen die Hälfte mit einem Zapfen 8 und die andere Hälfte mit einem den Zapfen aufnehmenden Loch 8'versehen sind. Zwei ineinandergesteckte Vorsprünge 7 und 7' überbrücken den Zwischenraum zwischen den inneren Ringen 3 und 3'.
Die schmalen Stege 5, der äussere Ring 2 bzw. 2'und der innere Ring 3 bzw. 3'sind gleich dick. Die breiten Stege 4 und 4'sind auf der Scheibenseite, die jeweils nach aussen zu liegen kommt, erhöht, so dass diese Stege bei zwei miteinander verbundenen Filterrahmen ein etwa dreieckiges Schnittprofil aufweisen. Die breiten Stege 4 bzw. 4'weisen abwechselnd Zapfen 9 und den Zapfen entsprechend ausgebildete Löcher 10 bzw. 10'auf.
Der Filterrahmen ist auf einer Seitenfläche mit einem feinfädigen und feinmaschigen Siebgeflecht 11 verbunden. Die breiten Stege 4 und 4'liegen zu beiden Seiten des Siebgeflechtes, das in diese Stege eingebettet ist, während es mit dem äusseren Ring 2, dem inneren Ring 3 und den schmalen Stegen 5 nur auf der Oberfläche verbunden ist. Die Verbindung ist mindestens eine Klebeverbindung und kann bei gleichen Werkstoffen an einzelnen Abschnitten eine Schweissverbindung sein. Filterrahmen und Siebgeflecht können aus einem Polyamid oder einem Polyurethan bestehen. Von den in Fig. 1 gezeigten scheibenförmigen Filtereinsätzen können mehrere übereinander in einem Filtergehäuse angeordnet sein und sind dann durch die in Löcher 10, 10' eingreifenden Zapfen 9, 9'mindestens gegen seitliches Verschieben gesichert.
Zur Herstellung des Filtereinsatzes dient eine entsprechend ausgebildete Spritzgussform einer Spritzgussmaschine. Die Form kann so hergestellt sein, dass die für die Herstellung des Filterrahmens bestimmte Kunststoffmasse zugleich auf beiden Seiten des eingelegten Siebgeflechtes 11 in die für die Herstellung der breiten Stege 4 bzw. 4'bestimmten Hohlräume fliesst und das Siebgeflecht zwischen sich einbettet, ohne es zu zerstören, oder dass die Kunststoffmasse nur auf einer Seite des Siebgeflechtes eingespritzt wird und dieses insbesondere an einer abseits der Angussbüchse liegenden Stelle durchdringt und von der Durchdringungsstelle aus den Formenhohlraum ausfüllt.
Nach dem Entfernen des nunmehr mit dem Siebgeflecht 11 verbundenen Filterrahmens 1, 1' aus der Form werden die in der Mitte des Rahmens liegenden Anspritzabschnitte herausgeschnitten und die äusseren Randabschnitte 6, 6' auf Mass geschnitten. Zum Verbinden zweier Filterrahmen zu dem in Fig. 1 dargestellten Filtereinsatz werden diese so vereinigt, dass ein Körper mit dreieckigem Schnittprofil gebildet wird, bei dem die Zapfen 8 in ihnen gegenüberliegende Löcher 8'der Vorsprünge 7 eingreifen. Die Ränder 6 und 6'werden dann miteinander verschweisst.
Der als zweites Ausführungsbeispiel in den Fig. 3-8 dargestellte, im Schnitt kegelförmige Filterrah- men 21 hat einen äusseren Ring 22, einen inneren Ring 23, acht breite Stege 24, acht schmale Stege 25 und einen dünnen Randabschnitt 26 entsprechend den Abschnitten 1 - 6 des ersten Ausführungsbeispieles.
Die breiten Stege 24 und die schmalen Stege 25 haben keilförmiges Schnittprofil. Jeder zweite breite Steg weist im Bereich des inneren Ringes 23 Zapfen 27 und den Zapfen entsprechend ausgebildete Höhlungen 28 auf, die, wie beim Beispiel nach Fig. l, zum formschlüssigen Verbinden von zwei aufeinandergelegten Rahmen zu einem Filtereinsatz dienen.
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Bei aufeinandergelegten Siebgeflecht-Rahmen berühren sich jeweils die einander gegenüberliegenden breiten Stege 24 und schmalen Stege 25.
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jedes zweiten breiten Steges 24 angeordnete, aus einander angepassten Stollen 29 und Sätteln 30 gebildete Verbindungsorgane hervor, die zum formschlüssigen Zusammenfassen von zu schichtenden Filtereinsätzen dienen. Ein Stapel von aufeinandergeschichteten Filtereinsatzen kann mittels eines zentralen Schraubenbolzens od. dgl. verspannt werden. Die zu filternde Flüssigkeit oder das zu filternde gasförmige Medium strömt von aussen nach innen. Nach Lösen des Schraubenbolzens kann der Stapel auseinandergenommen und jeder einzelne Filtereinsatz für sich gereinigt werden.
Die Filtereinsätze nach dem zweiten Ausführungsbeispiel werden entsprechend den Filtereinsätzen nach dem ersten Ausführungsbeispiel hergestellt.
Das aus einem Polyamid bestehende Siebgeflecht kann z. B. eine Maschenweite von 40 li und einen Fadendurchmesser von ebenfalls 40 Il aufweisen. Der ebenfalls aus Polyamid bestehende Filterrahmen und die Stege aus gleichem Werkstoff mögen 1 - 3 mm dick sein bei einem Durchmesser des inneren Ringes von 30 mm und des äusseren Ringes von 90 mm. Trotz der grossen Unterschiede zwischen der Dicke der Rahmenabschnitte und des Fadendurchmessers des dünnen Siebgeflechtes wird dieses bei der Herstellung des Filtereinsatzes nicht zerstört.
Die Filterrahmen können auch rechteckig, zylindrisch oder in andern Formen ausgeführt sein und sich kreuzende Stege aufweisen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Filtereinsatz mit in einem Rahmen gefasstem feinfädigem und feinmaschigem Siebgeflecht aus thermoplastischem Kunststoff und einem aus zwei durch Stege miteinander verbundenen Ringen gebildeten Filterrahmen aus gleichem oder ähnlichem Werkstoff, dessen von den Stegen und den Ringen begrenzte Freiflächen durch das Siebgeflecht bedeckt sind, wobei beide Teile eine ohne Zerstörung unlösbare Baueinheit bilden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Filterrahmen (1, 1') als einfacher Kegelstumpf ausgebildet ist und zum Verbinden mit einem benachbarten Filterrahmen dienende, mit ihm einstückige und einander in ihren Abmessungen entsprechende, ineinandersteckbare Verbindungsorgane (7, 8 bzw. 27, 28) aufweist, und das Siebgeflecht (11) auf einer Seite der Verbindungsstege (4,5 bzw.
24,25) und der Ringe (2, 3 bzw. 22, 23) anliegt und mit diesen fest verbunden ist.