Filterkörper aus thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung betrifft einen Filterkörper aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einer Filterwand und aus diesen einfassenden und/oder überquerenden, erhobenen Rahmenteilen. Der Filterkörper kann für die verschiedensten Anwendungszwecke bestimmt und entsprechend gestaltet sein, z. B. als Kraftstoffilter für Land-, Wasser- und Luftfahrzeuge, als Schmieröl- oder Hydraulikölfilter, als Flüssigkeitsfilter für Wasch- und Spülmaschinen, als Luft- oder Staubfilter usw.
Filterkörper dieser Gattung sind bekannt, und zwar besteht die Filterwand dabei aus einem mehr oder weniger feinen Gewebe, und die Filterwand weist Rahmenteile auf, die jeweils auf jeder Seite der Wand eine Wulst bilden. Die Wulstrahmen sind durch die Filterfläche hindurch fest miteinander verbunden, so dass Filtergewebe und Wulstrahmen einen unzerlegbaren und dichten Körper darstellen. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Rahmenteile beiderseits auf das Filtergewebe aufgespritzt werden, wobei Rahmen und Gewebe miteinander verschmelzen und einen vollkommen homogenen Körper bilden. Wesentliche Voraussetzungen dafür sind die Verwendung des gleichen Kunststoffes für Filterwand und Rahmenteile und die Anordnung der Wulstrahmen auf jeder Gewebeseite.
Dadurch ergeben sich aber gewisse Nachteile hinsichtlich der Anwendungsgebiete und des Mindestgewichtes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filterkörper der eingangs genannten engeren Gattung zu schaffen, dessen Rahmenteile auch ohne doppelseitige Anordnung ausreichend fest und dicht mit der Filterwand verbunden sind, so dass sich sowohl ein flacherer als auch ein leichterer Filterkörper ergibt.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass die Filterwand aus Kunststoff-Lochmaterial mit mechanisch eingebrachten, praktisch senkrecht zur Materialebene verlaufenden Löchern, deren Durchmesser in axialer Richtung variiert, und die Rahmenteile bzw. die nicht filternden Abschnitte des Filterkörpers aus das Lochmaterial einseitig bedeckendem und dabei in die Öffnungen der Löcher eindringendem Kunststoff bestehen.
Mit dieser Ausbildungsweise ist über die Aufgabenlösung hinaus der Vorteil verbunden, dass eine praktisch unzerlegbare und dichte Verbindung auch ohne die Notwendigkeit des Verschmelzens der beiden Teile erzielt werden kann, d. h., es ist nicht unbedingt erforderlich, bei der Herstellung des Filters mit so hohen Temperaturen zu arbeiten, dass auch der Werkstoff der Fiterwand schmilzt. Vielmehr kann die Filterwand in verhältnismässig kaltem Zustand verbleiben, und es erfolgt dennoch eine ausreichend feste Verbindung der Wand mit den Rahmenteilen. Die Ursache hierfür ist in der Verklammerung zu finden, die durch das Eindringen des Rahmenwerkstoffes in die Löcher der Filterwand bewirkt wird.
Dadurch ergibt sich eine Art Verzapfung, welche, wie sich gezeigt hat, die Teile praktisch ebenso fest verbindet, als wenn sie aus einem homogenen Stück bestehen würden.
Die Löcher in dem Kunststoff-Lochmaterial sind nach einer bevorzugten Ausführungsform in ihrer endgültigen Querschnittsgestalt durch Einschlagen, Einstan- zen oder Eindrücken gebildet. Dies geschieht beispielsweise mittels eines bekannten Schwabbelkopfes an einer Kunststoff-Stranggussmaschine. Nach einer anderen Aus führungsform können die Löcher in dem Kunststoff Lochmaterial auch durch Anbringen von Einschnitten und durch Auseinanderziehen des Materials nach Art von Strekmetall gebildet sein. Auch hierbei ergeben sich im wesentlichen konisch verlaufende Flächen des Lochlichtens, wenn das einzelne Loch im Querschnitt parallel seiner Längsachse betrachtet wird.
Die Kunststoffe, aus denen die Filterwand und die Rahmenteile bestehen, können sehr verschiedenen chemischen Bereichen angehören. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht jedoch vor, dass der Kunststoff für die Filterwand und der Kunststoff für die nicht filternden Abschnitte hinsichtlich ihrer chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften der gleichen Kunststoff Familie angehören. Hierbei ergibt sich ein zusätzliches Verkleben der miteinander zu verbindenden Teile, was vor allem in solchen Fällen von Vorteil sein kann, wenn gesteigerte Anforderungen an die Dichtigkeit erfüllt werden müssen, z. B. bei Filtern für Gase.
Eine weitere zweckmässige Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Filterwand stellenweise von nicht filternden Abschnitten bedeckt ist, welche mit Konstruktionselementen des Filterkörpers versehen sind, z. B. mit Dichtungsflächen, Schraubengewinden, Leitflächen usw. Diese Konstruktionselemente können gegebenenfalls sogar nachträglich an den Filterkörpern befestigt werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen flachen Filterkörper mit einem Einfassungsrahmen und einem die Filterwand teilweise überquerenden Rahmenteil,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2, jedoch mit einer anderen Lochgestalt des Kunststoff-Lochmaterials,
Fig. 4 einen zylindrischen Filterkörper in Seitenansicht mit einer aussen aufgesetzten Leitfläche,
Fig. 5 einen Querschnitt durch den zylindrischen Filterkörper gemäss der Schnittlinie V-V der Fig. 4.
Der Filterkörper gemäss Fig. 1-3 ist aus der Filterwand 1 und aus den Rahmenteilen 2 und 3 zusammengesetzt. Die Filterwand 1 besteht aus Kunststoff-Lochmaterial mit eingeschlagenen Löchern 4, die an der einen Materialgrenzebene kleinere und an der anderen Materialgrenzebene grössere Öffnungen hat, so dass die Löcher 4 Räume von kegelstrumpfförmiger Gestalt bilden (Fig. 2). Die Löcher können auch in der Mittelebene des Kunststoff-Lochmaterials die engste Offnung haben (Fig. 3) oder in einer anderen Ebene. Der Rahmenteil 2 ist nur von einer Seite her auf die Filterwand aufgebracht, und zwar vorzugsweise mittels einer Form, die eine entsprechende Höhlung hat, deren offene Seite mit der Filterwand derart bedeckt wird, dass sich die engeren Öffnungen der Löcher 4 näher der Höhlung bzw. dem Rahmen befinden.
Die der Höhlung abgewandte Seite der Filterwand liegt gegen eine glatte Fläche an, die die Löcher verschliesst. In die Höhlung wird fliessfähig gemachter Kunststoff eingegossen, der sich über die Filterwand, soweit sie im Bereich der Höhlung liegt, verteilt und in die Löcher 4 enfliesst.
Nach dem Erstarren des Kunststoffes ragt der Rahmenwerkstoff in jedes Loch 4 mit einem kleinen Zapfen hinein, wodurch Rahmen und Filterwand fest miteinander verklammert sind.
Der in Fig. 4 und 5 veranschaulichte zylindrische bzw. hülsenförmige Filterkörper ist an den kreisförmigen Endkanten seiner Filterwand 1 mit ringförmigen Rahmenteilen 5 versehen. An der Stelle, wo die zylindrisch zusammengebogene Filterwand 1 mit ihren Längskanten stumpf oder überlappend aneinanderstösst, ist eine Längsrippe 6 angeordnet, welche die Stossstelle überdeckt und die Filterwand 1 in ihrem gebogenen Zustand zusammenhält. Die Rippe 6 erstreckt sich gemäss Fig. 4 von einem Endring 5 zum anderen; sie bildet dadurch auch eine Versteifung des Filterkörpers in dessen Axialrichtung.
Im mittleren Bereich der Filterwand 1 ist ein nicht durchlässiger Abschnitt 7, welcher entsprechend der Krümmung der Filterwand gebogen ist, aufgesetzt, und dieser Abschnitt trägt eine ange formte Leitfläche 8, die den zylindrischen Filterkörper auf einem Teil seines Umfanges umgibt. Die Leitfläche 8 hat eine gewisse Steigung nach Art einer Schraube, um dem Medium, welches von aussen auf die Filterwand 1 zuströmt, eine bevorzugte Fliessrichtung zu verleihen. Auf dem Umfang des Filterkörpers können mehrere solcher Leitflächen befestigt sein. Anstelle von Leitflächen können auch andere Elemente auf die Filterwand aufgebracht werden, z. B. Gewindeabschnitte oder Dichtungslippen.
Filter body made of thermoplastic plastic
The invention relates to a filter body made of thermoplastic material, consisting of a filter wall and raised frame parts enclosing and / or crossing it. The filter body can be intended for a wide variety of purposes and designed accordingly, for. B. as a fuel filter for land, water and air vehicles, as a lubricating oil or hydraulic oil filter, as a liquid filter for washing machines and dishwashers, as an air or dust filter, etc.
Filter bodies of this type are known, namely the filter wall consists of a more or less fine fabric, and the filter wall has frame parts which each form a bead on each side of the wall. The bead frames are firmly connected to one another through the filter surface, so that the filter fabric and bead frames represent a solid and impermeable body. This is achieved in particular in that the frame parts are sprayed onto the filter fabric on both sides, the frame and fabric merging with one another and forming a completely homogeneous body. Essential requirements for this are the use of the same plastic for the filter wall and frame parts and the arrangement of the bead frames on each side of the fabric.
However, this results in certain disadvantages with regard to the areas of application and the minimum weight.
The invention is based on the object of creating a filter body of the narrower type mentioned at the beginning, the frame parts of which are connected sufficiently firmly and tightly to the filter wall even without a double-sided arrangement, so that both a flatter and a lighter filter body result.
To solve the problem, it is proposed according to the invention that the filter wall made of plastic perforated material with mechanically introduced, practically perpendicular to the plane of the material holes, the diameter of which varies in the axial direction, and the frame parts or the non-filtering sections of the filter body from the perforated material consist of one-sided covering and penetrating into the openings of the holes plastic.
In addition to the solution to the problem, this type of training has the advantage that a practically indivisible and tight connection can be achieved without the need to fuse the two parts, ie. This means that it is not absolutely necessary to work with such high temperatures during the manufacture of the filter that the material of the filter wall also melts. Rather, the filter wall can remain in a relatively cold state, and there is still a sufficiently firm connection of the wall to the frame parts. The reason for this is to be found in the interlocking caused by the penetration of the frame material into the holes in the filter wall.
This results in a kind of mortise which, as has been shown, connects the parts practically as firmly as if they were made of one homogeneous piece.
According to a preferred embodiment, the holes in the plastic hole material are formed in their final cross-sectional shape by hammering, punching or pressing in. This is done, for example, by means of a known buffing head on a plastic continuous casting machine. According to another embodiment, the holes in the plastic hole material can also be formed by making incisions and by pulling the material apart in the manner of expanded metal. In this case, too, there are essentially conically running surfaces of the hole clearing when the individual hole is viewed in cross section parallel to its longitudinal axis.
The plastics that make up the filter wall and the frame parts can belong to very different chemical areas. A preferred embodiment, however, provides that the plastic for the filter wall and the plastic for the non-filtering sections belong to the same plastic family with regard to their chemical and / or physical properties. This results in an additional gluing of the parts to be connected to one another, which can be particularly advantageous in cases where increased requirements for tightness have to be met, e.g. B. in filters for gases.
Another useful embodiment is characterized in that the filter wall is covered in places by non-filtering sections which are provided with construction elements of the filter body, e.g. B. with sealing surfaces, screw threads, guide surfaces, etc. These construction elements can, if necessary, even be attached to the filter bodies later.
In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, namely show:
1 shows a flat filter body with an enclosure frame and a frame part partially crossing the filter wall,
Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1,
3 shows a representation corresponding to FIG. 2, but with a different hole shape for the plastic hole material,
4 shows a cylindrical filter body in side view with a guide surface placed on the outside,
FIG. 5 shows a cross section through the cylindrical filter body according to section line V-V in FIG. 4.
The filter body according to FIGS. 1-3 is composed of the filter wall 1 and the frame parts 2 and 3. The filter wall 1 consists of plastic perforated material with hammered holes 4, which have smaller openings on one material boundary plane and larger openings on the other material boundary plane, so that the holes 4 form spaces with a truncated cone shape (FIG. 2). The holes can also have the narrowest opening in the center plane of the plastic hole material (FIG. 3) or in another plane. The frame part 2 is applied to the filter wall only from one side, preferably by means of a shape which has a corresponding cavity, the open side of which is covered with the filter wall in such a way that the narrower openings of the holes 4 are closer to the cavity or the frame.
The side of the filter wall facing away from the cavity rests against a smooth surface that closes the holes. Plastic made flowable is poured into the cavity, which is distributed over the filter wall, as far as it is in the region of the cavity, and flows into the holes 4.
After the plastic has solidified, the frame material protrudes into each hole 4 with a small pin, whereby the frame and filter wall are firmly clamped together.
The cylindrical or sleeve-shaped filter body illustrated in FIGS. 4 and 5 is provided with ring-shaped frame parts 5 on the circular end edges of its filter wall 1. At the point where the cylindrically bent filter wall 1 abuts one another with its longitudinal edges butt or overlapping, a longitudinal rib 6 is arranged which covers the joint and holds the filter wall 1 together in its bent state. The rib 6 extends according to FIG. 4 from one end ring 5 to the other; it thereby also forms a stiffening of the filter body in its axial direction.
In the central area of the filter wall 1, a non-permeable section 7, which is bent according to the curvature of the filter wall, is placed, and this section carries a molded guide surface 8 which surrounds the cylindrical filter body on part of its circumference. The guide surface 8 has a certain incline in the manner of a screw in order to give the medium flowing from the outside onto the filter wall 1 a preferred flow direction. Several such guide surfaces can be attached to the circumference of the filter body. Instead of guide surfaces, other elements can also be applied to the filter wall, e.g. B. threaded sections or sealing lips.