CN109069977B - 带有附加结构的打褶的过滤元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种过滤元件，包括打褶的过滤垫，所述过滤垫的轴向的结束端部与分别一个端盖连接并且所述过滤垫包括具有过滤特性的主结构层以及第一和第二附加结构层，所述第一和第二附加结构层的表面积分别小于主结构层的表面积，附加结构层的轴向端部在过滤垫上与相应另一个附加结构层的轴向端部(沿轴向间隔开距离，在两个端盖的每个上，分别一个附加结构层以一个端部与主结构层的配置的端部一起焊接入相关的端盖中，所述端盖由适合用于焊接过程的塑料材料制成，在所述焊接过程中，通过加热端盖，接合偶对的组成部分熔化，所述附加结构层由以预浸材料为形式的材料制成，该预浸材料在折叠过程中硬化或随后通过热量输入硬化。
Description
技术领域
本发明涉及一种过滤元件。此外本发明涉及一种用于制造这样的过滤元件的方法。
背景技术
这种过滤元件由文件DE 10 2004 061 078 A1已知。在该解决方案中设置的附加结构层从主结构层的一个端部出发具有不同的表面积，在该端部上所述附加结构层与主结构层一起结合到端盖中，所述附加结构层在该方案中的目的是优化过滤元件的过滤器特性。为此可以在已知的解决方案中，主结构层作为主过滤层在流体渗透性方面这样设计，使得在可接受的污物接收能力时通过高的流体量，而附加结构层作为预过滤器具有较高的过滤精度。由此如下改善过滤元件的运行特性，使得在连接的液压的设备的所谓的冷起动时，当要过滤的流体还是冷的并且是相应粘稠的(高粘性的)时，主过滤器形成较小的流动阻力并且预过滤器与主过滤器的部件一起保证期望的污物接收能力。
发明内容
从该现有技术出发，本发明的任务是，提供一种开头所述类型的过滤元件，该过滤元件在保持现有技术的所述优点的情况下借助附加结构层确保过滤垫针对在过滤运行中作用的负载的折叠部稳定。
按照本发明，该任务通过一种过滤元件解决，其包括打褶的过滤垫，所述过滤垫轴向的结束端部与分别一个端盖连接，并且所述过滤垫包括具有过滤特性的主结构层以及第一附加结构层和第二附加结构层所述第一附加结构层和第二附加结构层的表面积分别小于主结构层的表面积，其中，所述第一附加结构层的轴向端部在过滤垫上与所述第二附加结构层的轴向端部沿轴向间隔开距离，其特征在于，在两个端盖的每个上，分别一个附加结构层以一个端部与主结构层的配置的端部一起焊接入相关的端盖中，所述端盖由适合用于焊接过程的塑料材料制成，在所述焊接过程中，通过加热端盖，接合偶对的组成部分熔化，所述第一和第二附加结构层由以预浸材料为形式的材料制成，该预浸材料在折叠过程中硬化或随后通过热量输入硬化，并且所述第一和第二附加结构层以相同类型和数量的折叠部与主结构层一起折叠成过滤垫。通过不同于在已知的解决方案(其中所有附加结构层与主结构层一起在共同的端部上结合到端盖中)的方式，在本发明中，结构层放置在过滤垫的轴向的长度的彼此完全分开的位置上，通过局部地配置的附加结构层可实现在选择的区域上的折叠部稳定。
在特别有利的方式中可以在这里这样涉及布置结构，使得设有两个附加结构层，并且在所述两个端盖的每个上分别一个附加结构层以一个端部与主结构层的配置的端部一起焊入相应的端盖中。由此不只通过材料压实实现在两个端盖上的提高的稳定性，而在端盖之间的没有附加结构层的区域中能够实现与此相对较高的柔性以及在过滤垫的折叠部之间增加的自由空间。此外，通过材料压实，保证过滤垫到端盖中的特别可靠的结合，因为在制造过滤元件时在焊接过程中在被加热的端盖上有更多熔体材料可供使用，所述熔体材料因此可靠包围过滤垫。在过滤元件上形成旁路的危险由此显著降低。因为用于过滤垫可靠结合到端盖中所需要的材料密度不在整个的过滤元件长度上保持，所以在折叠部稳定性相同的情况下过滤垫的总体积减少，这又允许折叠部之间用于接纳脏粒的更多空间。也由此，柔性保持的过滤垫能通过膨胀在已经小的压差下提供附加的自由的流入面。
在有利的实施例中，过滤垫可以具有起稳定作用的第三附加结构层，所述第三附加结构层的端部不仅与连接于端盖的第一结构层沿轴向间隔开距离而且与连接于端盖的第二结构层沿轴向间隔开距离。通过这样设置的第三附加结构层，在较大的结构长度的过滤元件中，通过例如在中间安装的第三附加结构层提供距离保持部，所述距离保持部在过滤元件的整个长度上稳定折叠部几何结构。
附加结构层可以不具有过滤特性地设置为稳定的填充材料，然而也可以具有过滤特性，所述过滤特性优选相对于形成主过滤器的主结构层的过滤特性区分并且这样选择，使得引起最优的过滤特性。
有利地，附加结构层打褶并且优选以相同的类型和数量的折叠部与主结构层一起折叠成过滤层，其中，不仅主结构层而且附加结构层可以多层地构造。
附加结构层可以在外侧折叠或作为在过滤垫中处于内部的层折叠。此外，附加结构层可以在流入侧或流出侧折叠成过滤垫，其中附加结构层的轴向的长度可以设计为不同的。
本发明的主题也是用于制造按照本发明的过滤元件的方法。在一个方法步骤中，将由优选多层的具有过滤特性的主结构层与至少一个另外的由起稳定作用的材料制成的附加结构层一起折叠成包括多层的过滤垫。此外，将这样形成的过滤垫成形为沿纵缝在环周封闭的空心体。纵缝可以通过焊缝或粘接连接部形成。然后将空心体的由主结构层和至少一个附加结构层组成的端部与端盖通过焊接或粘接连接。在此，附加结构层的材料可以与主结构层的组成部分一起在建立与端盖连接的焊接过程中提供熔体的体积。
附图说明
接着借助在附图中示出的实施例详细解释本发明。图中示出：
图1为按照本发明的过滤元件的实施例的透视斜视图；
图2为过滤元件的所述实施例的过滤垫的在伸展的状态中示出的纵向区段的相对于图1放大示出的透视斜视图；
图3为所述实施例的在嵌入端盖中之前成形为空心体的过滤垫的端部区段的透视斜视图；
图4为嵌入端盖中的过滤垫的对应于图3的示图；以及
图5为按照本发明的过滤元件的第二实施例的示意性简化示出的斜视图。
具体实施方式
图1示出按照本发明的第一实施例的整体上以1表示的过滤元件。以在圆柱形的过滤元件中通常的方式，过滤介质由打褶的过滤垫3形成，所述过滤垫成形为空心体，所述空心体在周侧通过纵缝5封闭，所述纵缝通过焊缝或粘接连接部形成。过滤垫3在两个轴向的结束端部7和8上焊接或粘接入分别一个端盖9和11中，对于所述过滤垫，在图2中在伸展的状态中示出纵向区段，结束端部在图3中只可见一个并且以7表示，所述端盖以在这样的过滤元件中通常的方式形成用于过滤垫3的端部边缘的框架。也在图3和4中示出的、在图1中处于上部的端盖9构成为封闭的盖，而处于下部的端盖11具有到内部的由过滤垫3包围的过滤器空腔的中央的通道13。在过滤运行中从外向内流入过滤垫3中时，内部的过滤器空腔可以具有在图1中不可见的流体可通过的支撑管，过滤垫3的内侧贴靠在所述支撑管上。端盖9和11由塑料材料制成，所述塑料材料适合用于焊接过程，在所述焊接过程中，通过加热端盖9、11，接合偶对的组成部分熔化。
图2阐明过滤垫3的构造。所述过滤垫从轴向的结束端部7至轴向的结束端部8连续地具有主结构层15、以及分别短于主结构层15的第一附加结构层17和第二附加结构层19。附加结构层17和19在用于制造过滤垫3进行的折叠过程中这样折叠，使得其从各一个结束端部7或8出发。更准确地说是，附加结构层17以其端部12在过滤垫3的结束端部7上开始，并且附加结构层19以其端部18在过滤垫3的结束端部8上开始，其中每个附加结构层17、19的长度对应于主结构层15的轴向的长度的一小部分。在实际的在图1中示出的实施方式中，每个附加结构层17、19的轴向的长度为主结构层15的长度的大约1/15。主结构层15以在这样的过滤材料中通常为多层，包括支撑织物的第一层、作为保护网的第二层、作为主网的第三层，其中，其他的层可以作为保护网和支撑织物设置并且所述支撑织物在垫不含金属的构造时可以由塑料栅格或塑料织物制成。附加结构层17、19可以由不通过流体的塑料材料制成，所述塑料材料形成折叠部21之间的稳定的填料，并且由适合用于焊接过程的材料制成。然而附加结构层17、19，可以同样如主结构层15的组成部分那样由具有过滤特性的塑料材料制成，所述塑料材料用于焊接过程提供熔体材料。
附加结构层17、19可以在制造过滤垫3时这样随同折叠，使得附加结构层17、19如在图2中示出的那样贴靠在过滤垫3的在那里可见的外侧上，从而在图2中附加结构层17和19的彼此朝向的端部14和16可见。附加结构层17、19可以同样处于内部地在主结构层15的各单层之间或在图2中不可见的内侧上或在背侧上折叠。附加结构层17、19可以以有利的方式由一种材料制成，所述材料在折叠过程中硬化或随后通过热量输入硬化。例如可以设置预浸材料作为材料，优选由碳纤维或玻璃纤维的基本材料构成，其中树脂的所属量这样协调，使得附加结构层17、19的材料在折叠过程中硬化或在另一个步骤中借助热量输入硬化。通过在端盖9、11上通过附加结构层17、19形成的材料压实，保证过滤垫3到端盖9、11中的特别可靠的结合，因为在通过加热端盖9、11进行的焊接过程中，更多熔体材料可供使用并且借此可靠包围过滤垫3。只局部地发生的材料压实不导致过滤垫3的整个材料密度的显著的提高，从而在折叠部21之间留出用于接纳脏粒的空间。过滤垫3也保持柔性。在没有附加结构层17、19的区域中的较高的柔性对过滤垫3例如在反作用的压力冲击时在运行中有好处，因为柔性的过滤垫3膨胀并且由此可以提供更多的自由流入面。
图5示出按照本发明的过滤元件1的另一个实施例。在这里涉及具有相对大的结构长度的实施形式。在该示例中，附加于从端盖9和11出发的附加结构层17和19设有第三附加结构层23。所述第三附加结构层与附加结构层17和19成距离地在示出的示例在中间这样折叠成过滤垫3的幅面，使得所述第三附加结构层如附加结构层17、19那样处于主结构层15的外侧并且附加结构层23的端部25和27与附加结构层17或19的相向的端部14和16分别具有距离。该第三附加结构层23由填充材料制成，所述填充材料如其他的附加结构层17、19的材料那样在折叠过程中硬化或可硬化，并且用作起稳定作用的距离保持部，所述距离保持部使折叠部21的间隙在元件长度上保持打开。如所述两个其他的附加结构层17和19那样，第三附加结构层23也可以具有过滤特性或由不通过流体的填料形成。
Claims (12)
1.一种过滤元件，包括打褶的过滤垫(3)，所述过滤垫轴向的结束端部(7、8)与分别一个端盖(9、11)连接，并且所述过滤垫包括具有过滤特性的主结构层(15)以及第一附加结构层(17)和第二附加结构层(19)，所述第一附加结构层和第二附加结构层的表面积分别小于主结构层(15)的表面积，其中，所述第一附加结构层(17)的轴向端部(12、14)在过滤垫(3)上与所述第二附加结构层(19)的轴向端部(16、18)沿轴向间隔开距离，其特征在于，在两个端盖(9、11)的每个上，分别一个附加结构层以一个端部(12、18)与主结构层(15)的配置的端部(7、8)一起焊接入相关的端盖(9、11)中，所述端盖(9、11)由适合用于焊接过程的塑料材料制成，在所述焊接过程中，通过加热端盖(9、11)，接合偶对的组成部分熔化，所述第一和第二附加结构层(17、19)由以预浸材料为形式的材料制成，该预浸材料在折叠过程中硬化或随后通过热量输入硬化，并且所述第一和第二附加结构层以相同类型和数量的折叠部(21)与主结构层(15)一起折叠成过滤垫(3)。
2.按照权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，过滤垫(3)具有起稳定作用的第三附加结构层(23)，所述第三附加结构层的端部(25、27)既与连接于端盖的第一附加结构层(17)沿轴向间隔开距离，又与连接于端盖的第二附加结构层(19)沿轴向间隔开距离。
3.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，设有不具有过滤特性的附加结构层。
4.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，设有具有过滤特性的附加结构层。
5.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，附加结构层打褶。
6.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，主结构层(15)和/或附加结构层多层地构造。
7.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，附加结构层在外侧被折叠或作为在过滤垫(3)中处于内部的层被折叠。
8.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，附加结构层在流入侧或流出侧折叠成过滤垫(3)。
9.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，各附加结构层的轴向长度不同。
10.一种用于制造按照权利要求1至9之一所述的过滤元件的方法，其中，由具有过滤特性的主结构层(15)与两个由起稳定作用的材料制成的附加结构层一起折叠出过滤垫(3)，将过滤垫(3)成形为沿纵缝(5)在环周封闭的空心体，其特征在于，将空心体的由主结构层(15)和附加结构层组成的端部(7、8)与端盖(9、11)通过焊接连接。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，所述主结构层(15)是多层的。
12.按照权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述过滤垫(3)包括多个层。
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