CN100425322C - 过滤单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤单元，具有一过滤介质(10)，它在两个端盖(12、14)之间延伸，它们分别与过滤介质(10)的一个相应的可配属的末端区域(16、18)连接，该末端区域至少在在一侧支承在一个支承管(20)上。至少其中一个端盖(14)和/或过滤介质(10)的至少一个末端区域(16、18)具有一个触点接通装置(22)，和/或所述端盖(14)本身或其部件构成为能传导的，目的是传导出尤其是在过滤单元操作中产生的静电电荷，由此保证，通过摩擦放电效应在过滤介质(网孔组件)上产生的电荷经由触点接通装置(22)或端盖(14)流出到一个接地点或接地位置。所述触点接通装置(22)由导电的触点元件组成，这些触点元件穿过在一个端盖(14)与由这个端盖(14)容纳的过滤介质(10)末端区域(18)之间的、构成一种绝缘层的粘接剂层(26)并且由此导电地与过滤介质(10)接触；以及，所述导电的触点元件由触销(24)组成，这些触销通过其一个自由端穿过粘接剂层(26)并且在另一自由端区域内垂直地竖立在相应的端盖(14)上。

Description

过滤单元

技术领域

本发明涉及一种具有过滤介质的过滤单元，该过滤介质在两个端盖之间延伸，它们分别与过滤介质的一个可配属末端区域连接，该末端区域至少在一侧支承在一个支承管上。

背景技术

市场上常见上述形式的过滤单元，并且广泛地应用，例如在液压设备中用于通流液压油的系统分支。已知的过滤单元在其运行可靠性和决定过滤效率的β值的稳定性方面不是完全令人满意的。尤其是对于大流量功率存在着以下危险，即在连接位置由于在连接位置上起作用的液体压力差导致变形或损坏，过滤垫幅的端部在连接位置上结合成构成过滤圆柱体的环形体。折痕在连接位置区域内的这种损坏和/或变形一般在专业术语上称为“折痕翘曲”。

为了克服这个问题，例如在随后公开的文献DE 102 50 969 A1中已经建议，这样选择过滤单元过滤介质的折痕顺序，使得在每个折痕上，该折痕在中间空间的整个径向长度上从外部的外壳表面一直延伸到内部的支承管，分别衔接一个折痕，其径向内置的折痕背面位于离过滤单元的内部支承管的一个一定间距处，并且衔接到重复地在中间空间的整个径向长度上延伸的折痕。由此，即使在大流量功率时也得到一个改进的β值稳定性。

此外，在已知的解决方案中，过滤介质和过滤单元的结构从制造者到制造者强烈地变化。对于简单的纸过滤单元，过滤垫由不带辅助的金属织布的过滤介质制成，其中当过滤单元上的压力差较大时可能使过滤折痕挤压到一起。由此在垫折叠时减小排流可能性，由此使许多折痕不能用于过滤。与此相反，高价值的过滤单元具有用于过滤介质的多层垫结构，其中在现代的过滤介质中实现直到六层或更多层的结构，例如以下面的层相互衔接的形式：一个外部的支撑、一个保护无纺布、一个预过滤层、一个主过滤层、一个支承无纺布和一个内部的支撑。此外，当作为过滤材料设有一个如上所述的多层结构的过滤垫幅时，这个过滤垫幅可以具有一个构成外部外壳表面的格栅或织物结构形式的外部支撑。在此，可以是一个聚酰胺基或聚酯基的结构，并且也可以选择使多层过滤垫幅具有一个金属格栅作为构成外部外壳表面的外部支撑。而多层结构的过滤介质在专业术语中也称为网孔组件(Meshpack)，并且通常在一个方向上由受污染的流体(经常有规律地从外向内通流)，其中污染成分保留在过滤介质里面。

此外，为了压力稳定地构成过滤单元而规定，在内部设置一个最好由塑料材料制成的支承管，它设有穿孔、与规定的通流方向相反地实现对过滤介质的支撑。在两个端盖之间延伸过滤介质，以及在必要时延伸塑料支承管，两个端盖同样最好由塑料材料构成，尤其是由注塑件形式的塑料支承管构成。因为过滤介质为了固定通过端盖在其自由端区域均匀地与端盖粘接，因此所使用的粘接材料经常以环氧树脂粘接剂的形式在所使用的过滤介质、两个端盖和/或支承管之间建立一种绝缘层，其中绝缘效果还由此得到进一步加强，即，所述支承管最好总是比实际的过滤介质(网孔组件)更长地构成，由此在纵向上没有力作用到这个支承管上。如果这种力传导不能避免，则不排除由于所产生的压应力在液体通流过滤介质时损伤这个过滤介质，并由此不再能保证足够的过滤效率。

通过所述的由过滤介质、端盖以及支承管之间的绝缘层构成的绝缘结构，在流体通流时，通过在过滤介质上可能存在的污物导致尤其是过滤介质的静电电荷。由于在过滤单元内部的这样产生的电位差，可能突然导致在静充电的过滤单元部件尤其是过滤介质形式的部件与导电的部件尤其是通常金属的在其中容纳过滤单元的过滤器外壳之间放电，其后果是，导致火花放电，这在要被过滤的介质如液压油、重油燃料如柴油或类似物的可燃性方面被认为是危险的，并且所述的火花放电也可能导致损坏油以及敏感的过滤介质材料。

发明内容

由现有技术提出本发明的目的是，在保持其优点(即使在要被过滤的介质大流量功率)的情况下也保证高运行可靠性和高β值稳定性地继续改进已知的过滤单元，尤其是在过滤单元运行中不会形成过滤单元部件之间的导致火花放电的电位差。具有以下特征的过滤单元以其整体实现所述目的。

按本发明的过滤单元，具有一过滤介质，该过滤介质在两个端盖之间延伸，所述端盖分别与过滤介质的一个末端区域连接，该末端区域至少在一侧支承在一个支承管上，其特征在于，至少其中一个端盖和/或过滤介质的至少一个末端区域具有一触点接通装置，和/或相应的端盖本身构成为传导性的，目的是传导出在过滤单元操作中产生的静电电荷；

所述触点接通装置由导电的触点元件组成，这些触点元件穿过在一个端盖与由这个端盖容纳的过滤介质末端区域之间的、构成一种绝缘层的粘接剂层并且由此导电地与过滤介质接触；以及

所述导电的触点元件由触销组成，这些触销通过其一个自由端穿过粘接剂层并且在另一自由端区域内垂直地竖立在相应的端盖上。

按照本发明，至少其中一个端盖和/或过滤介质的至少一个末端区域具有一个触点接通装置和/或相应端盖本身或其各部件传导地构成，目的是：导出尤其是在过滤单元运行中产生的静电电荷，通过过滤介质保证，通过摩擦放电效应在过滤介质(网孔组件)上产生的电荷通过触点接通装置或相应端盖流到一个接地点或接地位置，例如由金属外壳部件构成，在该外壳部件中容纳过滤单元以形成一个过滤装置。由于所述的导出，避免了在过滤单元内部的电压峰值，其不利后果是，可能导致火花放电，它可能损坏过滤单元本身。

在按照本发明的过滤单元的一个优选实施例中，所述触点接通装置由导电的触点元件组成，它们穿过在一个端盖与由这个端盖容纳的过滤介质末端区域之间的构成一种绝缘层的粘接剂层(环氧树脂粘接剂)并且由此与过滤介质导电地接触。在此最好还规定，导电的触点元件由触销组成，它们通过其一个自由端在粘接剂层(Klebstoffbett)中与网孔组件触点接通，并且在另一自由端区域内垂直地竖立在可配属的端盖上。通过上述解决方案也使由粘接剂层组成的绝缘层通过触销形式的触点元件搭接，其中这样设计触销的尺寸，使得在各种情况下都穿过粘接剂层的厚度和过滤介质(网孔组件)的加工误差，可靠地传导出电荷电位。由此使在过滤介质中存在的电荷通过导电的销子经由端盖流到作为接地点或接地位置的外壳，由此可靠地避免在单元内部通过形成火花而使电荷击穿，在此销子最好与O形环盖一起作为过滤单元的端盖注塑成形。

在按照本发明的过滤单元的另一个优选实施例中，为了形成导电的端盖或其部件，使用具有导电性添加物、导电涂层的塑料或本征导电的塑料。特种钢纤维、铝薄片、金属化的玻璃纤维、碳素纤维包括导电碳黑特别适合作为用于所谓的填充塑料的导电性添加剂。导电的涂层能够电镀地涂覆或者通过高真空蒸镀、通过涂覆导电漆或者通过火焰、电弧以及等离子喷涂。此外，能够设想涂覆所谓的纳米涂层。本征导电的塑料(ICP：本征导电的聚合物)是通过掺杂得到导电性的塑料。对此适合的塑料特别是：聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩以及聚苯胺。

在按照本发明的过滤单元的另一个优选实施例中，所述相应的端盖具有向内和向外突出的环面，在其间嵌入可配属的过滤单元末端区域，并且所述环面不仅在其间容纳触点接通装置，而且用作为粘接剂的侧面支持，只要粘接剂为了进行连接过程而填到端盖里面。

在按照本发明的过滤单元的又一个优选实施例中，所述带有触点接通装置的端盖具有一个连接部件，用于把过滤单元固定在一个过滤外壳中，其中导电地构成一个密封装置、尤其是以O形密封环的形式，它设置在过滤外壳与过滤单元的端盖之间。由于导电的O形环，所述过滤单元通过其端面不必强制地顶压到包围过滤单元的外壳上，从而由此建立必需的传导接触。而是可以设想附加或选择过滤单元的一种变型，通过导电的O形环来传导出电位差。

按照本发明的过滤单元的其它有利实施形式是下述的内容。

为了形成导电的端盖，使用带有导电性添加剂、导电涂层的塑料或者本征导电的塑料。

所述过滤介质由一个褶状或圆柱形构成的过滤垫组成，具有多层上下重叠的过滤层，这些过滤层完全或部分地由导电的塑料材料组成。

过滤垫至少在外圆周侧和/或内圆周侧通过塑料或金属的织物材料强化。

所述过滤介质在通流方向上支承在配有通道的支承管上。

所述触销由一种导电的金属或一种导电的塑料组成。

触销以与过滤单元的纵轴线同心的圆设置在两个端盖中的至少一个端盖中。

至少一个端盖向内和向外分别配有至少一个突出的环面，在其间可以容纳过滤介质的末端区域。

带有触点接通装置的那个端盖具有一个连接部件，用于把过滤单元固定在一个过滤外壳里面，并且能传导地构成一个密封装置，该密封装置设置在过滤外壳与过滤单元的该端盖之间。

所述支承管由一种塑料材料构成。密封装置为O形密封环的形式。

附图说明

下面借助于一个实施例按照附图详细描述按照本发明的过滤单元。在此以原理的和不成比例的视图示出：

图1以局部剖视图示出过滤单元的一个纵向视图；

图2以纵向截面图示出按照图1的过滤单元。

具体实施方式

按照本发明的过滤单元具有一个过滤介质10，它在两个端盖12、14之间延伸，它们分别与过滤介质10的一个可配属的末端区域16、18连接，该末端区域还在内圆周侧支承在一个支承管20上。在图1的视图方向看去，所述下端盖14具有一个整体以22表示的触点接通装置，用于传导出尤其是在过滤单元操作中产生的静电电荷。

所述触点接通装置22由单个的尤其是以单个触销24形式的导电触点元件组成，它们穿透在过滤介质10的端盖14与被容纳的末端区域18之间的构成一种绝缘层的粘接剂层26并因此导电地与过滤介质10接触。因此触销24穿过粘接剂层26，并且它们还在其另一自由端区域内垂直地在竖立相应的可配属的端盖14上。所述结构在原则上可以设置在两个端盖14、16，但是只设置在一个端盖14上也足以通过这个端盖14与一个外壳(未示出)的接地位置建立传导，在外壳中可容纳过滤单元同时形成一个过滤装置。

尤其如同按照图2的截面图所示的那样，所述过滤介质10以一个过滤垫的形式多层地、例如六层地构成，并且包括下面的相互衔接的层：

一个外部支撑、一个保护无纺布、一个预过滤层、一个主过滤层、一个支撑无纺布和一个内部的支撑，其中对于外部的支撑考虑聚酰胺格栅或聚酯织物。该过滤垫的内部支撑可以支承在流体可通过的支承管20的外圆周上或者由这个支承管20本身构成。

因为由于重量的原因以及由于回收利用的原因有利的是，使整个过滤单元由塑料材料构成，这伴随而来的是强烈的静电充电问题，它在要被过滤的流体、例如在所示情况下从外向内通流过滤介质10的时候产生。在所述情况下，在塑料过滤单元内部可能导致电位差或电荷差，其后果是，在超过一个给定的电荷差时，通过相应的火花放电导致飞弧或击穿。因为要被过滤的介质基本上是可以燃烧的，因此在运行中通过纯塑料过滤单元产生危险。而由于具有触销24的触点接通装置22能够使所产生的电位差和电荷通过端盖、尤其是下端盖14导出到由外壳构成的接地点，并且因此可靠地避免静电的重大电位差包括火花放电。

所述过滤介质10按照附图的视图构成为圆柱形过滤垫；但是也存在着这种可能性，使各个过滤垫层褶状地沿着一个圆柱形圆周构成，由此增加有效的过滤面积。也可以设想一种过滤垫结构，如同在随后公开的DE 102 50 969 A1中所给出的那样。但是在构造所述过滤介质10包括其各个层时最好要注意，使它们由相应导电的塑料材料组成。此外，如同尤其由图1所给出的那样，所述端盖12、14向内和向外分别配有一个突出的环面28，在其间组合粘接剂层26。在下端盖14的两个环面28之间，各个触销24沿平行于过滤单元纵轴线30的纵向延伸。导电的触点元件或触销24可以由金属制成；但是优选由一种导电的塑料材料构成，它能够与端盖14一起在一个加工过程中注塑成形。

此外，带有触点接通装置22的那个端盖14可以具有一个连接部件32(参见图2)，用于把过滤单元固定在一个过滤外壳(未示出)里面，其中可传导地构成一个密封装置34、例如以常见的O形密封环的形式，它设置在过滤外壳与过滤单元的一个端盖14之间。通常不必使所述O形环是能传导的，因为过滤单元通过其端面36顶压到过滤外壳的容纳部件上，由此实现导电接触。但是也可以通过密封装置34的O形环实现所述传导，只要该O形环由导电的材料制成或者这样涂层。此外由图1给出，所述触销24在端盖14内部设置在与过滤单元的纵轴线30同心的圆上，其中最外边的虚设圆具有比内圆更多的触销24。

此外由附图可以看出，在支承管20内部沿着其限定流体通流位置的加强筋悬挂一个隔离扇形件38或者将其相应地卡在一个连接位置40上，其中所述隔离扇形件38的各个隔离壁42能够在过滤单元内部实现通流导引，而且是在下端盖14区域的一个通流位置44的方向上。所述隔离扇形件38向上延长具有一个通过一个压簧46加载的板状封闭体48，它这样实现一个旁路功能，使得在过滤介质10被堵塞时，未清洁的流体可以通过在上端盖12区域内在直径上相互对置的进入位置50进入到过滤单元10的内部，以便通流过滤单元，并且在下部的穿过位置44的方向上排出，其中旁路功能在其触发特性方面可以通过压簧46的给定弹簧力调节。

所述的触点接通装置22不必局限于一个解决方案，其中一个端盖或两个端盖12、14的触销在粘接剂层26中接通网孔组件，而且可以设想，网孔组件通过导电的网式或类似形式的垫幅建立所需的触点接通，其中粘接剂挤入到该网中。也可以设想，从过滤介质10的侧面起建立一与导电的端盖区域的导电连接，例如通过相应的导线连接或印制线路板连接(未示出)。

通过按照本发明的解决方案，在各种情况下对于纯塑料部件或者对于这种绝大部分由塑料材料制成的过滤单元都能够可靠地克服静电充电包括火花放电问题，其中假如压力稳定值、β值、过滤效率等受到局限的时候，也不会变化。

对于所述的触点接通装置22附加地或可选择地也可以传导地构成所述端盖14本身或者其部件。为了形成导电的端盖14或其部件，带有导电性添加剂、导电涂层的塑料或本征导电的塑料是特别适合的。特种钢纤维、铝薄片、金属化的玻璃纤维、碳素纤维或者导电碳黑都适合作为用于所谓的填充塑料的导电性添加剂。导电的涂层能够电镀地涂覆或者通过高真空蒸镀、通过涂覆导电漆或者通过火焰、电弧以及等离子喷涂。此外能够涂覆所谓的纳米涂层。本征导电的塑料(ICP)最好通过掺杂得到，其中下面的塑料对此是特别适合的：聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩以及聚苯胺。但并不局限于所列举的这些。

Claims (11)

1.一种过滤单元，具有一过滤介质(10)，该过滤介质在两个端盖(12、14)之间延伸，所述端盖分别与过滤介质(10)的一个末端区域(16、18)连接，该末端区域至少在一侧支承在一个支承管(20)上，其特征在于，至少其中一个端盖(14)和/或过滤介质(10)的至少一个末端区域(16、18)具有一触点接通装置(22)，和/或相应的端盖(14)本身构成为传导性的，目的是传导出在过滤单元操作中产生的静电电荷；

所述触点接通装置(22)由导电的触点元件组成，这些触点元件穿过在一个端盖(14)与由这个端盖(14)容纳的过滤介质(10)末端区域(18)之间的、构成一种绝缘层的粘接剂层(26)并且由此导电地与过滤介质(10)接触；以及

所述导电的触点元件由触销(24)组成，这些触销通过其一个自由端穿过粘接剂层(26)并且在另一自由端区域内垂直地竖立在相应的端盖(14)上。

2.如权利要求1所述的过滤单元，其特征在于，为了形成导电的端盖(14)，使用带有导电性添加剂、导电涂层的塑料或者本征导电的塑料。

3.如权利要求1或2所述的过滤单元，其特征在于，所述过滤介质(10)由一个褶状或圆柱形构成的过滤垫组成，具有多层上下重叠的过滤层，这些过滤层完全或部分地由导电的塑料材料组成。

4.如权利要求3所述的过滤单元，其特征在于，过滤垫至少在外圆周侧和/或内圆周侧通过塑料或金属的织物材料强化。

5.如权利要求1或2所述的过滤单元，其特征在于，所述过滤介质(10)在通流方向上支承在配有通道的支承管(20)上。

6.如权利要求1或2所述的过滤单元，其特征在于，所述触销(24)由一种导电的金属或一种导电的塑料组成。

7.如权利要求1或2所述的过滤单元，其特征在于，所述触销(24)以与过滤单元的纵轴线(30)同心的圆设置在两个端盖中的至少一个端盖(14)中。

8.如权利要求1或2所述的过滤单元，其特征在于，至少一个端盖(14)向内和向外分别配有至少一个突出的环面(28)，在其间可以容纳过滤介质(10)的末端区域(18)。

9.如权利要求1或2所述的过滤单元，其特征在于，带有触点接通装置(22)的那个端盖(14)具有一个连接部件(32)，用于把过滤单元固定在一个过滤外壳里面，并且能传导地构成一个密封装置(34)，该密封装置设置在过滤外壳与过滤单元的该端盖(14)之间。

10.如权利要求5所述的过滤单元，其特征在于，所述支承管(20)由一种塑料材料构成。

11.如权利要求9所述的过滤单元，其特征在于，所述密封装置(34)为O形密封环的形式。

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