DE102004063346A1 - Concentric filter is made from folded paper, non-woven or melt-blown fabric which is bonded to end disks and is supported by helix made from plastic or metal - Google Patents

Concentric filter is made from folded paper, non-woven or melt-blown fabric which is bonded to end disks and is supported by helix made from plastic or metal Download PDF

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Abstract

Concentric filter (11) is made from folded paper, non-woven or melt-blown fabric. This is bonded to end disks (12, 13) and is supported by a helix (16) made from plastic or metal. An independent claim is included for a gas or liquid filter with a casing which incorporates the helical support.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein konzentrisches Filterelement nach den Merkmalen des Oberbegriffes des unabhängigen Anspruches 1.The The invention relates to a concentric filter element according to the features the generic term of the independent Claim 1.

Ein solches Filterelement ist aus der EP 1185353 B zu entnehmen. Dieses Filterelement besteht aus einer sternförmig gefalteten Filtermaterialbahn mit an beiden Stirnseiten angeordneten Endscheiben. Zur Stabilisierung der Filtermaterialbahn ist sowohl innerhalb des Filterelementes als auch außerhalb am Außenumfang jeweils eine sogenannte Rohrzarge angeordnet. Diese Rohrzarge besteht aus einem sehr steifen Material und weist Öffnungen zum Durchtritt des zu filternden Mediums auf. Ein Nachteil bei der Verwendung dieser Rohrzarge liegt in dem hohen Materialverbrauch sowie in dem Erfordernis, diese Rohrzarge mit Öffnungen zu versehen, die eingestanzt oder in anderer Art und Weise eingebracht werden. Die Rohrzarge muss ferner auf die erforderliche axiale Länge eingestellt werden. Eine Längentoleranz führt dazu, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen Rohrzarge und Endscheibe bzw. zwischen Endscheibe und zwischenliegender Filtermaterialbahn gewährleistet ist.Such a filter element is from the EP 1185353 B refer to. This filter element consists of a star-shaped folded filter material web with end plates arranged on both end faces. To stabilize the filter material web, in each case a so-called tubular frame is arranged both inside the filter element and outside on the outer circumference. This pipe frame is made of a very stiff material and has openings for the passage of the medium to be filtered. A disadvantage of using this tube frame is the high material consumption and the need to provide this tube frame with openings that are punched or otherwise introduced. The pipe frame must also be adjusted to the required axial length. A length tolerance means that a reliable connection between the pipe casing and the end disk or between the end disk and the intermediate filter material web is ensured.

Es ist ferner aus der US 4058996 eine Einrichtung zum Herstellen von Metallrohren bekannt, die aus einem dünnen Metallstreifen bestehen.It is also from the US 4058996 a device for producing metal pipes is known, which consist of a thin metal strip.

Diese Metallstreifen werden in einer entsprechend gestalteten Vorrichtung zu einem Rohr geformt und an den sich überlappenden Kanten miteinander verbunden.These Metal strips are in a correspondingly designed device formed into a tube and at the overlapping edges together connected.

Ebenso zeigt die EP 353622 A eine Einrichtung zum Herstellen von Metallzargen für Filterelemente. Auch hier handelt es sich um ein Bandmaterial, das in einer entsprechenden Vorrichtung gewickelt wird. Dieses Bandmaterial weist bereits Einprägungen für einen Fluiddurchgang auf. Die Verbindung zwischen den einzelnen Windungen erfolgt durch einen Bördelvorgang.Likewise shows the EP 353622 A a device for producing metal frames for filter elements. Again, it is a strip material that is wound in a corresponding device. This strip material already has impressions for a fluid passage. The connection between the individual turns is made by a crimping process.

Die Verfahren zur Herstellung solcher Rohrzargen sind sehr aufwendig und kostenintensiv.The Methods for producing such pipe sections are very expensive and costly.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein konzentrisches Filterelement zu schaffen, welches innerhalb des Filtermediums einen Stützkörper aufweist, wobei dieser Stützkörper eine Kunststoff- oder Metallhelix ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.Of the The invention is therefore based on the object, a concentric filter element to provide which has a support body within the filter medium, wherein this support body is a plastic or metal helix is. This task is characterized by the characterizing Characteristics of claim 1 solved.

Offenbarung der Erfindungepiphany the invention

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der Stützkörper nach Art einer Druckfeder hergestellt werden kann. Die Federwindungen weisen einen bestimmten, vordefinierten Abstand auf. Diese Feder kann in einer einfachen Federwickeleinrichtung endlos produziert und bei Bedarf auf die entsprechende Länge abgeschnitten werden. Aufgrund der feder wirksamen Eigenschaften kann eine gewisse Längentoleranz des Filtermediums überbrückt werden, so dass eine optimale Anpassung des Stützkörpers an die Länge des Filtermediums gewährleistet ist.Of the essential advantage of the invention is that the support body after Type of compression spring can be made. The spring coils have a certain predefined distance. This spring can be produced endlessly in a simple spring winding device and cut to the appropriate length if necessary. Due to the spring-active properties, a certain length tolerance of the filter medium can be bridged, so that an optimal adaptation of the support body to the length of the Filter medium guaranteed is.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der Materialverbrauch für den Stützkörper sehr gering ist. Es sind im Stützkörper keine Durchbrüche für das Fluid erforderlich. Die Abstützung des Filtermediums wird durch eine entsprechend gewählte Steigung definiert.One Another advantage of the invention is that the material consumption for the Supporting body very low is. There are no in the support body Breakthroughs for the fluid required. The support of the filter medium is through a correspondingly selected slope Are defined.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Kunststoff- oder Metallhelix einen runden, ovalen oder rechteckigen Querschnitt auf. Im Extremfall kann der Querschnitt derart gestaltet sein, dass es sich um ein Flachmaterial handelt, dessen Materialstärke um ein Vielfaches geringer ist als die Breite des gewickelten Materials. Die Verwendung einer Helix mit einem ovalen Querschnitt hat den Vorteil, dass bei entsprechender Anordnung die Anlagefläche der Helix an das Filtermedium gegenüber einem runden Querschnitt vergrößert werden kann.According to one Embodiment of the invention has the plastic or metal helix a round, oval or rectangular cross section. In extreme cases the cross-section can be designed such that it is a Flat material is, whose material thickness is much lower is the width of the wound material. The use of a Helix with an oval cross-section has the advantage that with appropriate Arrangement of the contact surface the helix to the filter medium opposite a round cross-section be enlarged can.

Weiterbildungsgemäß ist die Kunststoff- oder Metallhelix an den Stirnseitenenden mit den Endscheiben verbunden oder in die Endscheiben eingebettet. Die Verbindung erfolgt beispielsweise über eine Klebeverbindung. Die Einbettung kann auch bei dem Herstellprozess zur Herstellung der Endscheibe erfolgen. Falls diese Endscheibe ein thermoplastisches Kunststoffteil ist, kann eine Metallhelix bereits beim Fertigungsvorgang der Endscheibe an ihrem Ende in den Kunststoff eingebettet werden. Neben der punktuellen Befestigung der Helix an der Endscheibe besteht auch die Möglichkeit, diese über eine oder mehrere anliegende Endwindungen über einen größeren Winkelbereich, insbesondere größer 90° mit der Endscheibe zu verbinden. Damit wird eine höhere Stabilität zwischen Stützkörper und Endscheibe erzielt. Sofern eine Kunststoffhelix zur Anwendung gelangt, kann diese im Extrudierverfahren hergestellt werden. Beim Extrudiervorgang wird Kunststoff aus einer Düse auf einen Übergabezylinder gespritzt, in einem kontinuierlichen Prozess wird dabei dieser Stützkörper hergestellt.Training is the Plastic or metal helix at the front ends with the end discs connected or embedded in the end plates. The connection is made for example, via a Adhesive bond. The embedding can also in the manufacturing process done for the production of the end plate. If this end disc A thermoplastic part is a metal helix already in the manufacturing process of the end plate at its end in the Be embedded plastic. In addition to the selective attachment the helix at the end disc also has the possibility of this over one or several adjacent Endwindungen over a larger angular range, in particular greater than 90 ° with the Connect end plate. This will provide a higher stability between Supporting body and End disc achieved. If a plastic helix is used, this can be produced by extrusion. During the extrusion process will plastic from a nozzle on a transfer cylinder sprayed, this support body is produced in a continuous process.

In einer alternativen Ausgestaltung befindet sich ein Stützkörper am Außenumfang des Filtermediums. Dieser dient dazu, nach außen wirkende Kräfte, beispielsweise bei einer Durchströmung des Filtermediums von innen nach außen, aufzufangen. Er kann aber auch als Griffschutz oder Sicherungselement zur Vermeidung der Beschädigung des Filterelementes dienen.Located in an alternative embodiment a support body on the outer circumference of the filter medium. This serves to absorb outward-acting forces, for example during a flow through the filter medium from the inside to the outside. But it can also serve as a grip protection or security element to avoid damaging the filter element.

Das Filterelement wird in einer bevorzugten Anwendung in eine Filtereinrichtung eingebaut und dient zur Filtrierung von Flüssigkeit oder Gasen, wobei die Filtereinrichtung aus einem konzentrischen Gehäuse besteht und das Filterelement in diesem Gehäuse angeordnet ist, und wobei das Filterelement einen inneren und/oder äußeren Stützkörper in Form einer gewickelten Kunststoff- oder Metallhelix aufweist.The Filter element is in a preferred application in a filter device installed and used for filtration of liquid or gases, wherein the filter device consists of a concentric housing and the filter element is disposed in this housing, and wherein the filter element an inner and / or outer support body in the form of a wound Plastic or metal helix has.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and further features of preferred embodiments of the invention go out from the claims also apparent from the description and the drawing, wherein the individual Features for each alone or in the form of subcombinations the embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous also for protectable versions can represent for the protection is claimed here.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. It shows

1 die Schnittdarstellung eines konzentrischen Filterelementes, 1 the sectional view of a concentric filter element,

2 die Variante eines konzentrischen Filterelementes, und 2 the variant of a concentric filter element, and

3 eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement in einer Schnittdarstellung. 3 a filter device with a filter element in a sectional view.

Ausführungsformen) der ErfindungEmbodiments) of the invention

Die Darstellung gemäß 1 zeigt ein Filterelement 10, bestehend aus einem zickzackförmig gefalteten und kreisförmig angeordneten Filtermedium 11, das an den beiden Stirnseiten mit jeweils einer Endscheibe 12, 13 abgeschlossen ist. Die Endscheiben tragen an der konzentrischen, inneren Öffnung jeweils einen Dichtring 14, 15. Es besteht auch die Möglichkeit, eine Endscheibe zu verschließen. Das zu reinigende Medium, beispielsweise Öl oder Luft, strömt von außen radial durch das Filterme dium 11, sammelt sich in der inneren Öffnung und strömt durch eine konzentrische Öffnung einer Endscheibe 13 bzw. 14 ab. Die Abstützung des Filtermediums 11 erfolgt über einen Stützkörper 16. Es handelt sich hier um eine Kunststoff- oder Metallhelix 17, die an ihren Enden jeweils in eine der Endscheiben 12, 13 eingebettet ist. Diese Metallhelix wird in einem Wickelprozess in endloser Form gewickelt und bei Bedarf auf das entsprechende Maß bzw. die Höhe des Filtermediums geschnitten.The representation according to 1 shows a filter element 10 consisting of a zigzag-folded and circular filter medium 11 , on the two end faces, each with an end plate 12 . 13 is completed. The end plates each carry a sealing ring at the concentric inner opening 14 . 15 , It is also possible to close an end plate. The medium to be cleaned, such as oil or air, flows radially from the outside through the Filterme medium 11 , accumulates in the inner opening and flows through a concentric opening of an end plate 13 respectively. 14 from. The support of the filter medium 11 takes place via a support body 16 , This is a plastic or metal helix 17 , each at their ends in one of the end plates 12 . 13 is embedded. This metal helix is wrapped in a winding process in endless form and cut as needed to the appropriate level or the height of the filter medium.

2 zeigt eine Variante eines Filterelementes. Dieses besteht ebenfalls aus einem Filtermedium 20, das mit thermoplastischen Kunststoffendscheiben 21, 22 verbunden und an den Stirnseiten abgedichtet ist. Die Endscheibe 22 ist geschlossen, die Endscheibe 21 weist eine innere konzentrische Öffnung auf. Ein an der Endscheibe 21 angeordneter Abdichtstutzen 23 greift über einen Rohranschluss 24. Durch diesen Rohranschluss wird die von dem Filterelement gereinigte Flüssigkeit oder das gereinigte Gas abgeleitet. Zur Abstützung befindet sich innerhalb des Filtermediums ebenfalls eine Helix 25, die jedoch im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Helix an den stirnseitigen Enden abgeplattet ist und im Kontaktbereich zu den Endscheiben mit diesen verklebt, verschweißt oder auf andere Art und Weise verbunden ist. Es besteht auch die Möglichkeit, den Stützkörper am Umfang des Filtermediums anzuordnen. Auch hier wird er zwischen den beiden Endscheiben fixiert und sorgt dafür, dass das Filterelement nicht beschädigt werden kann bzw. bei einer Durchströmung von innen nach außen sich nicht aufweitet. 2 shows a variant of a filter element. This also consists of a filter medium 20 that with thermoplastic end caps 21 . 22 connected and sealed at the end faces. The end disc 22 is closed, the end disc 21 has an inner concentric opening. One at the end disc 21 arranged sealing nozzle 23 accesses via a pipe connection 24 , Through this pipe connection, the cleaned of the filter element liquid or the purified gas is discharged. For support there is also a helix inside the filter medium 25 , which, however, contrary to the in 1 shown helix is flattened at the front ends and glued in the contact area to the end plates with these, welded or connected in any other way. It is also possible to arrange the support body on the circumference of the filter medium. Again, it is fixed between the two end plates and ensures that the filter element can not be damaged or does not expand at a flow from the inside out.

3 zeigt eine komplette Filtereinrichtung zur Filtrierung von Flüssigkeiten. Diese besteht aus einem konzentrischen Gehäuse, das auf einer Anschlussplatte 31 angeordnet ist. Die Anschlussplatte 31 weist einen Zugang 32 zum Zuführen des zu reinigenden Mediums auf sowie einen Auslass 33 für das gereinigte Medium. Das Gehäuse 30 ist mit einem lösbaren Deckel 34 verschlossen. Die Verbindung zwischen Deckel 34 und Gehäuse 30 erfolgt mit einer Schraubverbindung und entsprechender Abdichtung über das Dichtmaterial 35. Innerhalb des Gehäuses befindet sich gehäusefest, d. h. mit einem Flansch in der Öffnung für den Auslass 33 positioniert, eine Helix 37, welche auch an ihrer Oberseite mit einer Abschlussplatte 38 versehen ist. Das Filterelement 39 weist lediglich ein Filtermedium sowie zwei Endscheiben 40, 41 auf. Ein Stützkörper ist an diesem Filterelement nicht vorgesehen. Die Abstützung erfolgt allein durch die gehäusefeste Helix 37. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, anstelle einer gehäusefesten Helix das Filterelement – wie in 2 gezeigt – mit dem entsprechenden Stützkörper auszustatten, so dass lediglich am Auslass 33 ein Aufsteckflansch für das Filterelement erforderlich ist. 3 shows a complete filter device for filtering liquids. This consists of a concentric housing, which on a connecting plate 31 is arranged. The connection plate 31 has an access 32 for supplying the medium to be cleaned and an outlet 33 for the purified medium. The housing 30 is with a detachable lid 34 locked. The connection between the lid 34 and housing 30 takes place with a screw connection and appropriate sealing over the sealing material 35 , Within the housing is fixed to the housing, ie with a flange in the opening for the outlet 33 positioned a helix 37 which also on its top with a cover plate 38 is provided. The filter element 39 has only one filter medium and two end plates 40 . 41 on. A support body is not provided on this filter element. The support is made solely by the housing-fixed helix 37 , Of course, it is also possible, instead of a housing-fixed helix, the filter element - as in 2 shown - equipped with the corresponding support body, so that only at the outlet 33 a Aufsteckflansch for the filter element is required.

Claims (7)

Konzentrisches Filterelement, bestehend aus einem gefalteten Filtermedium aus Papier, Vlies oder Meltblown (mehrlagig) welches zylinderförmig angeordnet ist und wobei an den stirnseitigen Enden Endscheiben vorgesehen sind, welche mit dem Filtermedium verbunden (Bsp. verklebt, verschweißt oder verschmolzen) sind und wobei sich innerhalb des Filtermediums in einer zylindrischen Öffnung ein Stützkörper befindet, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Stützkörper eine nach Art einer Feder gewickelte Kunststoff- oder Metallhelix ist.Concentric filter element consisting of a folded filter medium of paper, nonwoven or meltblown (multi-layered) which is arranged in a cylindrical shape and wherein end faces are provided at the front ends, which are connected to the filter medium (eg glued, welded or fused) and being within the filter medium in a cylindrical Opening a support body is located, characterized in that said support body is a wound in the manner of a spring plastic or metal helix. Konzentrisches Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff- oder Metallhelix vorzugsweise einen runden, ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweist. Concentric filter element according to claim 1, characterized in that the plastic or metal helix is preferably has a round, oval or rectangular cross-section. Konzentrisches Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Helix an den stirnseitigen Enden mit den Endscheiben verbunden oder in die Endscheiben eingebettet ist.Concentric filter element according to claim 1 or 2, characterized in that the helix at the front ends connected to the end plates or embedded in the end plates is. Konzentrisches Filterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Helix im Bereich der Endscheibe durch Stauchung über einen Wickelbereich > 90° mit der Endscheibe verbunden ist.Concentric filter element according to claim 3, characterized characterized in that the helix is connected in the region of the end plate by compression over a winding area> 90 ° with the end plate. Konzentrisches Filterelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhelix im Extrudierverfahren hergestellt ist.Concentric filter element according to one of the preceding Claims, characterized in that the plastic helix in the extrusion process is made. Konzentrisches Filterelement, bestehend aus einem gefalteten Filtermedium aus Papier oder Vlies, welches zylinderförmig angeordnet ist und wobei an den stirnseitigen Enden Endscheiben vorgesehen sind, welche mit dem Filtermedium durch Kleben, Schweißen, Aufschmelzen verbunden sind und wobei sich innerhalb des Filtermediums in einer zylindrischen Öffnung ein Stützkörper befindet, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Stützkörper eine nach Art einer Feder gewickelte Kunststoff- oder Metallhelix ist.Concentric filter element consisting of a folded filter medium made of paper or non-woven, which is arranged in a cylindrical shape is and are provided at the front ends end disks, which are connected to the filter medium by gluing, welding, melting are and within the filter medium in a cylindrical opening a Supporting body is located, characterized in that this support body is a kind of a spring wound plastic or metal helix is. Filtereinrichtung, insbesondere zur Filtrierung von Flüssigkeit oder Gasen, bestehend aus einem konzentrischen Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Filterelement, wobei das zu reinigende Medium von außen über einen Einlass zugeführt wird und innerhalb des Filterelements ein konzentrischer Auslass zum Ableiten des gereinigten Mediums ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Gehäusestruktur oder einer Deckelstruktur ein sich in die zylindrische Öffnung des Filterelements erstreckender Stützkörper in Form einer gewickelten Kunststoff- oder Metallhelix angeordnet ist.Filter device, in particular for filtering liquid or gases, consisting of a concentric housing, a arranged in the housing Filter element, wherein the medium to be cleaned from the outside via a Inlet supplied and within the filter element is a concentric outlet for discharging the purified medium, characterized that on a housing structure or a lid structure into the cylindrical opening of the Filter element extending support body in Form a wound plastic or metal helix is arranged.
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