DE102009057438B3 - Filter element for use in filter housing for filtering fluid e.g. cooling fluid of eroding machine, has bellows exhibiting overlapping area at tapered ends and fixed with each other, and fleece attached at inner side of supporting body - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Filterelement für Flüssigkeiten, insbesondere für Kühl-, Schmier- oder Bearbeitungsflüssigkeiten von Werkzeugmaschinen, z. B. von Erodiermaschinen, umfassend: ein Filtermedium, einen fluiddurchlässigen, das Filtermedium umschließenden Stützkörper, sowie stirnseitig an dem Filtermedium angeordnete Endscheiben.The invention relates to a filter element for liquids, in particular for cooling, lubricating or processing liquids of machine tools, z. B. of erosion machines, comprising: a filter medium, a fluid-permeable, the filter medium enclosing the support body, and end faces arranged on the filter medium end plates.
Stand der TechnikState of the art
Die
Wie oben erwähnt wird in der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Flüssigkeits-Filterelement bereitzustellen, welches eine hohe zur Filtration zur Verfügung stehende Oberfläche aufweist und kostengünstig hergestellt werden kann.The object of the invention is to provide a liquid filter element which has a high surface available for filtration and can be produced inexpensively.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Filterelement der eingangs genannten Art, bei dem das Filtermedium mindestens drei, bevorzugt genau drei Faltenbälge mit variabler Faltkantenlänge aufweist, die in Umfangsrichtung zueinander versetzt entlang der Innenseite des Stützkörpers angeordnet sind. Die Erfinder haben erkannt, dass bei Verwendung eines kreiszylindrischen Filtermediums mit Zickzackfaltung, wie es in der
Um bei der Verwendung von Durchtrittslöchern, die einen direkten Flüssigkeitsstrom durch den Stützkörper ermöglichen, die im Zusammenhang mit der
Um einen möglichst gleichmäßigen Austritt der gereinigten Flüssigkeit aus dem Filterelement bzw. dem Stützkörper zu ermöglichen, ist es günstig, die Faltenbälge drehsymmetrisch zu einer Mittelachse des hohlzylindrischen Stützkörpers anzuordnen. Typischer Weise weist der Stützkörper hierbei eine kreiszylindrische Form auf, es versteht sich aber, dass auch zylindrische Stützkörper mit von einer kreisförmigen Querschnittsfläche abweichenden Geometrien für die vorliegenden Anwendungen verwendet werden können.In order to allow the most uniform possible exit of the purified liquid from the filter element or the support body, it is advantageous to arrange the bellows rotationally symmetrical to a central axis of the hollow cylindrical support body. Typically, the support body in this case has a circular cylindrical shape, but it is understood that cylindrical support body can be used with deviating from a circular cross-sectional area geometries for the present applications.
Es hat sich gezeigt, dass beim erfindungsgemäßen Einsatz von drei oder mehr Faltenbälgen die Abstützung des Filterelements in axialer Richtung ausschließlich durch die Faltenbälge und den die Faltenbälge umschließenden Stützkörper erfolgen kann. Insbesondere wenn der Stützkörper aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, wird für die Zugaufnahme kein zusätzliches, in axialer Richtung verlaufendes und vom Filtermedium umgebenes Mittelrohr benötigt.It has been shown that in the use of three or more bellows according to the invention, the support of the filter element in the axial direction can be effected exclusively by the bellows and the bellows surrounding the bellows. In particular, when the support body is made of a plastic material, no additional, extending in the axial direction and surrounded by the filter medium center pipe is required for the Zugaufnahme.
Zur Zuführung der Flüssigkeit sind die Faltenbälge derart ausgebildet bzw. derart innerhalb des Stützkörpers angeordnet, dass zwischen den Faltenbälgen Kanäle entstehen, die sich in radialer Richtung in Richtung des Stützkörpers, insbesondere bis zum Stützkörper erstrecken. Über die Kanäle wird die in der Regel durch eine oder mehrere zentrale Öffnungen an den Endscheiben in das Filterelement eintretende Flüssigkeit den Faltenbälgen zugeführt, so dass die Oberfläche der Faltenbälge im Wesentlichen vollständig für die Filtration genutzt werden kann.For supplying the liquid, the bellows are formed or disposed within the support body such that channels are formed between the bellows, which extend in the radial direction in the direction of the support body, in particular to the support body. About the channels is the usually fed through one or more central openings at the end plates in the filter element liquid supplied to the bellows, so that the surface of the bellows can be used substantially completely for the filtration.
Es hat sich gezeigt, dass es günstig ist, in dem Stützkörper eine Mehrzahl von Löchern mit bevorzugt im Wesentlichen ovaler, insbesondere runder Geometrie zum Durchtritt der Flüssigkeit vorzusehen. Durch eine geeignet gewählte Löchergeometrie können die auftretenden maximalen Spannungen in dem Stützkörper währen des Filterbetriebes deutlich reduziert werden. Unter einer im Wesentlichen ovalen bzw. runden Löchergeometrie werden neben vollständig ovalen bzw. runden Öffnungen insbesondere auch Langlöcher verstanden, welche zwei runde bzw. ovale Hälften aufweisen, die durch gerade Abschnitte miteinander verbunden sind. Insbesondere bei Verwendung eines Stützkörpers aus Kunststoff wirkt sich die Verwendung einer im Wesentlichen ovalen bzw. runden Lochgeometrie günstig aus, da in diesem Fall die Dicke des zur Herstellung des Stützkörpers verwendeten Kunststoffmaterials deutlich reduziert werden kann.It has been shown that it is favorable to provide in the support body a plurality of holes with preferably substantially oval, in particular round geometry for the passage of the liquid. By a suitably chosen hole geometry, the maximum stresses occurring in the support body during filter operation can be significantly reduced. Under a substantially oval or round hole geometry are understood in addition to completely oval or round openings in particular also long holes, which have two round or oval halves, which are connected by straight sections. In particular, when using a support body made of plastic, the use of a substantially oval or round hole geometry has a favorable effect, since in this case, the thickness of the plastic material used to produce the support body can be significantly reduced.
Bevorzugt sind die Endscheiben und/oder der Stützkörper aus Kunststoff gebildet. Insbesondere wenn sowohl der Stützkörper als auch die Endscheiben aus Kunststoff gefertigt sind, kann auf die Verwendung eines Mittelrohrs zur Zugaufnahme verzichtet werden. Bei dem Kunststoff kann es sich um einen thermoplastischen Kunststoff, z. B. ein Polyamid, handeln, aus dem der Stützkörper bzw. die Endscheiben im Spritzgießverfahren hergestellt werden.Preferably, the end plates and / or the support body are formed from plastic. In particular, if both the support body and the end plates are made of plastic, can be dispensed with the use of a center tube for Zugaufnahme. The plastic may be a thermoplastic material, for. As a polyamide, act, from which the support body or the end plates are produced by injection molding.
Um Material und damit Herstellungskosten zu sparen ist es günstig, wenn der Stützkörper eine Dicke von 5 mm oder weniger, bevorzugt von 3 mm oder weniger aufweist. Bei der Verwendung von Blech als Material für den Stützkörper lässt sich eine solche Dicke in der Regel problemlos realisieren, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Stützkörper beim Betrieb des Filterelements durch den auf diesen ausgeübten Druck zerstört wird. Aber auch Stützkörper aus einem Kunststoffmaterial lassen sich mit einer derartigen, geringen Dicke realisieren, und zwar insbesondere für den Fall, dass die Löchergeometrie wie oben beschrieben gewählt wird, so dass die maximal auftretenden Spannungen in dem Stützkörper deutlich reduziert werden können.To save material and thus manufacturing costs, it is advantageous if the support body has a thickness of 5 mm or less, preferably of 3 mm or less. When using sheet metal as a material for the support body, such a thickness can usually be easily realized without the risk that the support body is destroyed during operation of the filter element by the pressure exerted on this. But support bodies made of a plastic material can be realized with such a small thickness, in particular for the case that the hole geometry is selected as described above, so that the maximum occurring stresses in the support body can be significantly reduced.
Insbesondere ist es zur Verhinderung des Herausspritzens gefilterter Flüssigkeit auch möglich, an den Faltenbälgen zur Stabilisierung der Faltkanten in Umfangsrichtung jeweils mindestens ein Stabilisierungselement, insbesondere in Form eines umlaufenden (Klebe-)Fadens vorzusehen. Durch das/die Stabilisierungselement(e) können die Faltkanten in einem definierten Abstand voneinander gehalten werden. Hierdurch kann die Ausbildung von Taschen zwischen benachbarten Falten des Faltenbalgs vermieden und so ein unkontrolliertes reinseitiges Herausspritzen der Flüssigkeit verhindert werden.In particular, to prevent the ejection of filtered liquid, it is also possible to provide at least one stabilizing element, in particular in the form of a circumferential (adhesive) thread, on the bellows for stabilizing the folded edges in the circumferential direction. By stabilizing element (s), the folded edges can be kept at a defined distance from each other. As a result, the formation of pockets between adjacent folds of the bellows can be avoided and thus an uncontrolled clean-side splashing out of the liquid can be prevented.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Filterelements sind die Faltenbälge insbesondere durch Verkleben aneinander befestigt. Die Befestigung der Faltenbälge aneinander erfolgt hierbei in der Regel an ihren spitz zulaufenden Enden, indem diese in einem Überlappungsbereich aneinander befestigt werden. Durch die Verbindung werden die Faltenbälge zu einem ringförmig geschlossenen Filtermedium, so dass die Rohseite auf besonders einfache Weise von der Reinseite getrennt werden kann. Insbesondere kann das so gebildete, ringförmig geschlossene Filtermedium auf besonders einfache Weise in den Stützkörper eingeführt und dort fixiert werden. Es versteht sich, dass die Faltenbälge ggf. auch ohne gegenseitige Verbindung in dem Stützkörper angeordnet werden können. In diesem Fall sind die Faltenbälge typischer Weise in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet, wobei zwischen den Faltenbälgen wie oben beschrieben Kanäle gebildet sind. Im Umfangsbereich des Stützkörpers, in dem die Kanäle gebildet sind, ist in diesem Fall der Stützkörper für die Flüssigkeit undurchlässig. Die Faltenbälge müssen in diesem Fall jeweils einzeln an ihren Enden gegen den Stützkörper abgedichtet werden, um das Durchtreten von ungereinigter Flüssigkeit zur Reinseite zu verhindern.In a preferred embodiment of the filter element, the bellows are fastened to each other in particular by gluing. The attachment of the bellows to each other takes place here usually at their tapered ends by these are fastened together in an overlap region. As a result of the connection, the bellows become an annularly closed filter medium, so that the crude side can be separated from the clean side in a particularly simple manner. In particular, the thus formed, annular closed filter medium can be introduced into the support body in a particularly simple manner and fixed there. It is understood that the bellows may possibly be arranged without mutual connection in the support body. In this case, the bellows are typically spaced circumferentially, with channels formed between the bellows as described above. In the peripheral region of the support body in which the channels are formed, in this case, the support body for the liquid is impermeable. The bellows must be sealed in this case individually at their ends against the support body to prevent the passage of uncleaned liquid to the clean side.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:Embodiments are illustrated in the schematic drawing and will be explained in the following description. Show it:
In
Das Filterelement
Die Faltenbälge
Wie in der Schnittdarstellung auf der rechten Seite von
Um die Rohseite der Faltenbälge
Zum Durchtritt der Flüssigkeit sind in dem Stützkörper
Um ein unkontrolliertes Herausspritzen der gereinigten Flüssigkeit aus dem Stützkörper
Wie in
Zusammenfassend kann auf die oben beschriebene Weise ein Filterelement
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