DE102010036930B4

DE102010036930B4 - Fluidfilter, Fluidgestrickkappe, Verwendung einer Fluidgestrickkappe sowie deren Herstellung

Info

Publication number: DE102010036930B4
Application number: DE102010036930.6A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2019-04-25
Anticipated expiration: 2030-08-11
Also published as: DE102010036930A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer fluiddurchlässigen Fluidgestrickkappe (1) zur Fluidverteilung und/oder Fluidpartikelfiltrierung, insbesondere einer sich verjüngenden Fluidgestrickkappe (1), umfassend die Schritte:
Herstellen eines zwei gegenüberliegende Öffnungen aufweisenden Gestrickgrundkörpers (2) durch Verbinden mindestens zweier unterschiedlich gewickelter Gestrickbänder,
Pressen des lose um eine Achse gewickelten Gestrickgrundkörpers (2) über einen Dorn und Entfernen des Dorns, und
Verschließen einer der beiden Öffnungen des Gestrickgrundkörpers (2) vor oder nach dem Pressen über den Dorn,
sodass eine einseitig geschlossene Kappe mit offener Einlassöffnung (4), komprimierter, poröser Mantelfläche (3) und ohne Auslassöffnung realisiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer fluiddurchlässigen Fluidgestrickkappe zur Fluidverteilung und/oder Fluidpartikelfiltrierung, insbesondere einer sich verjüngenden Fluidgestrickkappe, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Weiter betrifft die Erfindung eine Fluidgestrickkappe zur Fluidverteilung und/oder Fluidpartikelfiltrierung, insbesondere eine sich verjüngende Fluidgestrickkappe, zum Einsatz in einem Fluidstrom, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Auch betrifft die Erfindung einen Fluidfilter, insbesondere einen Abgasfilter, umfassend eine von einem Fluid durchströmbare Fluidleitung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Zudem betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Fluidgestrickkappe gemäß Anspruch 12 oder 13.
Partikelfilter zur Filtrierung eines partikelgeladenen Fluidstroms, insbesondere eines partikelbeinhaltenden Abgasstroms sind allgemein bekannt. Dabei wird der Filter einen Strömungsquerschnitt einer Abgasleitung überspannend in den Fluidstrom eingebracht, sodass der Fluidstrom samt Partikel den Partikelfilter erreicht. Aufgrund seiner Eigenschaften durchdringt der Fluidstrom den Partikelfilter, während die Partikel von dem Partikelfilter zurückgehalten werden. Derartige Partikelfilter sind bei höheren Temperaturen, größeren oder schnell strömenden Partikeln oder in sonstigen ungünstigen Umgebungen störanfällig. Weiterhin werden die Partikelfilter oftmals durch die heranströmenden Partikel beschädigt, sodass größere Partikel durch die entstandenen Öffnungen durch den Partikelfilter hindurchtreten und nachfolgende Bauteile beschädigen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine multifunktionale Fluidgestrickkappe, ein Verfahren zu deren Herstellung, einen Fluidfilter sowie Verwendungen der Fluidgestrickkappe zu schaffen, welche auch bei ungünstigen Bedingungen wie hohen Temperaturen zuverlässig in verschiedenen Anwendungen arbeitet und insbesondere hohen Temperaturen standhält.
Diese und weitere Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 6, einen Fluidfilter nach Anspruch 11, eine Verwendung nach Anspruch 12 und eine Verwendung nach Anspruch 13.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben oder werden nachstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erfindungen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einem Verfahren zur Herstellung einer fluiddurchlässigen Fluidgestrickkappe zur Fluidverteilung und/oder Fluidpartikelfiltrierung, insbesondere einer sich verjüngenden Fluidgestrickkappe, vorgesehen ist, dass die Schritte Herstellen eines zwei gegenüberliegende Öffnungen aufweisenden Gestrickgrundkörpers durch Verbinden mindestens zweier unterschiedlich gewickelter Gestrickbänder, Pressen des lose um eine Achse gewickelten Gestrickgrundkörpers über einen Dorn und Entfernen des Dorn, und Verschließen einer der beiden Öffnungen des Gestrickgrundkörpers vor oder nach dem Pressen über den Dorn, sodass eine einseitig geschlossene Kappe mit offenere Einlassöffnung und komprimierter, poröser Mantelfläche und ohne Auslassöffnung realisiert wird, umfasst sind. Unter einer Kappe im Sinne der Erfindung wird sowohl ein beidseitiger offener Fluidgestrickkörper, etwa nach Art eines Rohres oder einer Hülse, als auch ein einseitig geschlossener Fluidgestrickkörper verstanden. Dabei ist die Fluidgestrickkappe bevorzugt sich konisch verjüngend ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist die Fluidgestrickkappe als hohlzylindrisches Rohr ausgebildet. In einer Ausführungsform ist ein einseitig angeordneter Verschluss einteilig mit der Fluidgestrickkappe ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist der Deckel als separates Bauteil ausgebildet, welches beispielsweise mit der Fluidgestrickkappe verbunden wird. In einer Ausführungsform weist die Fluidgestrickkappe eine Einlassöffnung und eine poröse Mantelfläche auf, ohne dass eine zusätzliche Auslassöffnung vorgesehen ist.
Als Gestrick wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein technisches Gestrick, vorzugsweise ein Metallgestrick bezeichnet. Andere Materialien sind sämtliche Drahtwerkstoffe. Der Gestrickgrundkörper ist als technisches Gestrick ausgebildet. Dabei wird das Gestrick als Maschenware ausgebildet. Bevorzugt wird die Maschenware rundgestrickt, das heißt, es wird ein schlauchförmiges technisches Gestrick hergestellt. Das technische Gestrick wird beispielsweise als Bahn oder Schlauch aus mehreren in eine Längsrichtung verbundenen Maschenreihen ausgebildet, sodass eine sich in Längsrichtung erstreckende Bahn oder ein Schlauch gebildet ist. Um das Gestrick zu einem Gestrickgrundkörper zu wickeln, wird in einem Schritt das schlauchförmige technische Gestrick zu einem Band gefaltet, gepresst oder zusammengelegt. In einem nächsten Schritt wird das Band aus technischem Gestrick, das Gestrickband aufgewickelt, sodass ein hohlzylindrischer Körper oder ein sich leicht verjüngender Hohlkörper hergestellt wird. Dieser Körper, der Gestrickgrundkörper, weist zwei gegenüberliegende Öffnungen, die über einen Durchgangskanal miteinander verbunden sind, auf, die von einem Mantel, der durch das Wickeln des Gestrickbands realisiert wird, begrenzt werden. Der Gestrickgrundkörper wird in einem weiteren Schritt auf einem Dorn oder einen formgebenden Körper angeordnet. Der Dorn ragt dabei zumindest teilweise in den Durchgangskanal. Auf den auf dem Dorn angeordneten Gestrickgrundkörper wird eine Presskraft aufgebracht, sodass der Gestrickgrundkörper an den Dorn gepresst wird und der Durchgangskanal im Wesentlichen die Kontur des Dorns annimt. Bevorzugt ist der Dorn als Zylinder, Kegel, Konus oder Kegelstumpf ausgebildet, sodass ein hohlzylindrischer, kegelförmiger, konusförmiger oder kegelstumpfförmiger Innenraum, Kanal oder Durchgangskanal ausgebildet wird. Das Pressen erfolgt derart, dass sich die Maschen der Mantelfläche derart verdichten, dass eine geschlossene Mantelfläche mit Poren entsteht. Die Poren sind dabei derart bemessen, dass Partikel ab einer bestimmten Partikelgröße die Poren nicht durchdringen können. Für ein Fluid, beispielsweise ein Gas, sind die Poren durchlässig. Das Pressen wird weiterhin so durchgeführt, dass die Poren gleichmäßig über die Mantelfläche verteilt sind. Bei einer einseitig verschlossenen Fluidgestrickkappe ist der Deckel oder die Spitze in einer Ausführungsform weniger durchlässig als die Mantelfläche ausgebildet, sodass hier mehr Partikel gefiltert werden. In einer anderen Ausführungsform ist der Deckel oder die Spitze etwa gleich durchlässig wie die Mantelfläche. Der Deckel ist in einer Ausführungsform flach ausgebildet sein. In einer anderen Ausführungsform ist der Deckel konusförmig, kegelförmig und/oder sich verjüngend ausgebildet und bildet so eine Spitze.
Nach dem Pressen wird der Dorn entfernt. Die Fluidgestrickkappe ist als selbsttragender Körper ausgebildet. Dieser weist eine hohe Stabilität auf. Zudem weist die Kappe eine Elastizität auf, die je nach Pressvorgang einstellbar ist.
Dadurch, dass der Gestrickgrundkörper um den Dorn gelegt und dann gepresst wird, entsteht eine nahtlose Fluidgestrickkappe. Denn bei dem Pressen wird der Gestrickgrundkörper derart verformt, dass eine bündige Mantelfläche realisiert wird. Somit weist die Mantelfläche weder eine Längsnaht, eine Quernaht noch sonst eine Naht auf.
Um als Partikelfilter eingesetzt zu werden, ist es erforderlich, eine Öffnung des gepressten Gestrickgrundkörpers zu verschließen. Aus diesem Grunde wird eine der Öffnungen verschlossen. Dies wird in einer Ausführungsform vor dem Pressen durchgeführt. In einer anderen Ausführungsform wird dies nach dem Pressen durchgeführt. Das Verschließen wird in einer Ausführungsform durch Verformen zumindest eines Teils des Gestrickgrundkörpers durchgeführt. In einer anderen Ausführungsform wird ein weiterer Körper, beispielsweise ein als technisches Gestrick hergestellter Körper, mit dem Gestrickgrundkörper, vor oder nach dem Pressen, verbunden. In einer bevorzugen Ausführungsform wird ein Bereich in der unmittelbaren Umgebung der zu verschließenden Öffnung vor dem Pressen verformt. Das Verschließen erfolgt so, dass die Öffnung nur leicht mit Teilen des Gestrickgrundkörpers verschlossen ist, ohne dass dieser Bereich komprimiert wurde. Dies erfolgt vielmehr beim Pressen. Zum Pressen wird der an einem Ende leicht verschlossene Gestrickgrundkörper über den Dorn gestülpt, wobei der Dorn den Gestrickgrundkörper nicht durchdringt, sondern die verschlossene Öffnung auf dem Dorn aufliegt. Das Pressen erfolgt dann vollumfänglich auf die gesamte Außenfläche des Gestrickgrundkörpers. Auf diese Weise weist der gepresste Gestrickgrundkörper eine unverschlossene Einlassöffnung auf. Als Ausgangsöffnung fungiert die geschlossene aber poröse Mantelfläche des Gestrickgrundkörpers. Der gepresste Gestrickgrundkörper ist somit nach Art einer Kappe ausgebildet, weshalb der gepresste Gestrickgrundkörper als Gestrickkappe bezeichnet wird.
Der Gestrickgrundkörper wird in einer Ausführungsform mittels eines Gestrickbandes hergestellt. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Gestrickgrundkörper durch Verbinden mindestens zweier unterschiedlich gewickelter Gestrickbänder hergestellt wird. Die Gestrickbänder können in einer Ausführungsform gleich gewickelt ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Gestrickbänder unterschiedlich gewickelt, insbesondere mit einem unterschiedlichen Innen- und/oder Außendurchmesser. Die Gestrickbänder können axial und/oder radial zueinander versetzt angeordnet werden und dann miteinander verpresst werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eines der Gestrickbänder lose um eine Achse als hohlzylindrischer Körper gewickelt wird. Das andere Gestrickband kann beispielsweise als zylindrischer Körper, als Konus, Kegelstumpf oder dergleichen ausgebildet sein. Weist das gewickelte Gestrickband keinen inneren Hohlraum auf, so wird dieses Gestrickband bevorzugt zur Herstellung der verschlossenen Öffnung, also der Kappenseite verwendet. Der hohlzylindrische Körper, unter den auch sich leicht verjüngende Körper mit einer einen Durchgangskanal umgebenden Außenwandung aus Gestrickband gefasst werden, dient als eingangsseitiger Teil der Gestrickkappe und wird bevorzugt von dem Dorn beim Pressen durchdrungen.
Noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass mindestens eines der Gestrickbänder an einem seiner Enden verschlossen wird. Wie zuvor ausgeführt, wird in einer Ausführungsform das Verschließen vor dem Pressen durchgeführt. Ist das betreffende Gestrickband bereits ohne Durchgangskanal ausgebildet, so entfällt in der entsprechenden Ausführungsform dieser Schritt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass das Verbinden der Gestrickbänder ein zumindest teilweises Überlappen der Gestrickbänder umfasst. Das Überlappen wird in einer Ausführungsform vor dem Pressen durchgeführt. In einer anderen Ausführungsform wird das Überlappen nach dem Pressen ausgeführt. Das Überlappen kann in einer Ausführungsform zwischen mehreren Pressvorgängen durchgeführt werden. Beim Überlappen sind die Gestrickbänder zumindest teilweise radial und/oder axial zueinander versetzt. Vor dem Pressen kann ein Verbinden der überlappenden Bereiche mittels eines Komprimiervorgangs, mittels Schweißen oder mit einem anderen Verbindungsschritt durchgeführt werden.
Noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass mindestens eines der Gestrickbänder an einem seiner Enden verschlossen wird. Das entsprechende Gestrickband weist in einer Ausführungsform einen Durchgangskanal auf und ist somit als im Wesentlichen hohlzylindrischer Körper gewickelt. Soll dieses Gestrickband als Kappenseite der Gestrickkappe dienen, so ist eine kappenseitige Öffnung des gewickelten Gestrickbands zu verschließen. Dies kann wie zuvor beschrieben vor dem Pressen, nach dem Pressen oder zwischen zwei Pressvorgängen erfolgen.
Wiederum eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass ein Rand des Gestrickgrundkörpers weiter gepresst wird, um einen gegenüber der Mantelfläche komprimierteren Bereich zu realisieren. Ist die Mantelfläche durch das Pressen komprimiert mit entsprechend homogen verteilten Poren, so wird in einer Ausführungsform ein Randbereich um die Einlassöffnung weiter komprimiert, sodass eine Art gepresster Ring, integriert in die Mantelfläche, um die Einlassöffnung resultiert. Über diesen stabilen und festen Ringbereich um die Einlassöffnung ist eine Anbindung an weitere Bauteile, beispielsweise an das Abgasrohr herstellbar. Die Verbindung kann formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig erfolgen. Aufgrund der Eigenschaften des komprimierten oder gepressten technischen Gestricks ist der Ringbereich und/oder die Mantelfläche zumindest teilweise elastisch ausgebildet.
Die Erfindung schließt weiter die technische Lehre ein, dass bei einer Fluidgestrickkappe zur Fluidverteilung und/oder Fluidpartikelfiltrierung, insbesondere einer sich verjüngenden Fluidgestrickkappe, zum Einsatz in einem Fluidstrom, vorgesehen ist, dass die Fluidgestrickkappe einseitig geschlossen ausgebildet ist und einen über einen Dorn gepressten und von dem Dorn entfernter Gestrickgrundkörper aus einem Metallgestrick aufweist, insbesondere einen selbsttragenden Gestrickgrundkörper, wobei der Gestrickgrundkörper durch Verbinden mindestens zweier unterschiedlich gewickelter Gestrickbänder hergestellt ist und zwei gegenüberliegende Öffnungen aufweist, und wobei eine der beiden Öffnungen des Gestrickgrundkörpers verschlossen ist, sodass eine Kappe mit einer Einlassöffnung, einer fluiddurchlässigen Mantelfläche und ohne Auslassöffnungn gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet ist.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Gestrickgrundkörper mehrteilig aus mindestens zwei Gestrickbändern hergestellt ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass ein die Einlassöffnung umgebender Rand als gegenüber der Mantelfläche komprimierter Bereich ausgebildet ist.
Noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Mantelfläche aufgrund einer gepressten Maschenstruktur des Gestrickgrundkörpers porenartige Öffnungen aufweist.
Wiederum eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die porenartigen Öffnungen gleichmäßig über die Mantelfläche verteilt ausgebildet sind.
Die Erfindung schließt weiter die technische Lehre ein, dass bei einem Fluidfilter, insbesondere einem Abgasfilter, umfassend eine von einem Fluid durchströmbare Fluidleitung, vorgehen ist, dass mindestens eine erfindungsgemäße Fluidgestrickkappe in oder an der Fluidleitung angeordnet ist, sodass diese von dem Fluid durchströmbar ist und dabei das Fluid von Partikeln reinigt.
Die Erfindung schließt auch die technische Lehre ein, dass eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Fluidgestrickkappe als Partikelfilter in einem Fluidstrom, insbesondere einem mit Partikeln versehenen Fluidstrom wie einem Abgasstrom, zur Filtrierung der Partikel aus dem Fluidstrom vorgesehen ist.
Die Erfindung schließt zudem die technische Lehre ein, dass eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Fluidgestrickkappe als Fluidverteilungskappe in einem Fluidstrom, insbesondere zur Verteilung eines Verbrennungsgasstroms eines Gasbrenners, um das Verbrennungsgas über die Mantelfläche zu verteilen, insbesondere homogen oder gleichmäßig zu verteilen, vorgesehen ist. In der Funktion als Fluidverteilungskappe weist die Fluidgestrickkappe bevorzugt eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung auf. Die Fluidverteilungskappe ist somit bevorzugt rohrförmig als Hülse ausgebildet. In einer Ausführungsform wird die Fluidverteilungskappe über ein geschlitztes und/oder mit Durchlassöffnungen versehenes Brennerrohr gestülpt. In einer weiteren Ausführungsform ist ein separater Deckel vorgesehen, der auf die Fluidverteilungskappe aufgelegt und/oder mit dieser verbunden wird. Die Fluidverteilungskappe weist über ihre Mantelfläche eine homogene Porosität und/oder Wandstärke auf, insbesondere ohne Nahtstellen oder dergleichen. Auf diese Weise ist eine homogene Gasverteilung realisiert.
Das Stricken wird bevorzugt mit einer Faser oder mehren Fasern durchgeführt, sodass ein für den jeweiligen Anwendungszweck geeignetes Gestrick realisierbar ist. Es können mehrere Materialien zu einem Draht und/oder einer Faser integriert sein. Bei der Wahl einer Draht- und/oder Faserstärke ist zu beachten, dass der Durchmesser eines Drahtes und/oder einer Faser mit seiner Lebensdauer verknüpft ist. Um eine Bruchgefahr zu vermeiden, sollte der Durchmesser eines Drahtes und/oder einer Faser nicht zu dünn gewählt sein. Der Draht und/oder die Faser weist/weisen dabei einen Durchmesser von etwa 0,01 mm bis 5 mm, bevorzugt von etwa 0,05 mm bis etwa 1 mm und besonders bevorzugt von etwa 0,2 mm bis etwa 0,3 mm auf. Insbesondere ist ein Durchmesser von 0,22 mm bis 0,28 mm, bevorzugt von 0,25 mm, gewählt. Besonders vorteilhaft sind Drahtstärken von 0,01 mm bis 1 mm, da hierdurch ein Ausspülen der Faser bzw. des Drahtes, wie er beispielsweise bei vliesüberzogenen Siebfiltern auftritt, wirkungsvoll verhindert wird. Als Drahtmaterial werden insbesondere Drahtmaterialien verwendet, die eine Temperaturbeständigkeit bis 2.000°C haben. Da in Einzelfällen Rußablagerungen oder Rußnester an dem Filter entstehen können und diese mit etwa 1.700°C bis 1.800°C in Abgasanlagen abbrennen können, ist ein Material mit dieser hohen Temperaturbeständigkeit erforderlich.
Neben der Wahl des Drahts beziehungsweise des Fasermaterials werden die Eigenschaften der Maschenware auch durch die Größe und Dichte der Maschen beeinflusst, wobei die Dichte der Maschen in einem formgebenden Verfahrensschritt erhöht werden kann. Dies hat Auswirkungen auf die Eigenschaften der Maschenware, insbesondere auf die Elastizität und damit auch Federung und die Stoßabsorbtion. Die Maschenware weist dabei eine Maschenweite von 0,01 mm bis 50 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 20 mm und besonders bevorzugt von 3 mm bis 8 mm, im nicht komprimierten Zustand, auf. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass eine gestrickte, insbesondere eine rund gestrickte, Maschenware bevorzugt ist. Auf diese Weise lässt sich ein als Bahn oder als Schlauch ausgebildetes Gestrick realisieren.
Insbesondere hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass bei der Herstellung das Maschenmaterial rund gestrickt wird und die Maschenware als gestrickter Schlauch vorliegt. Der Draht und/oder die Faser kann auch als Gelege, Geflecht oder als Gewebe vorliegen. Durch ein anschließendes Formen verhaken und/oder verklemmen sich der Draht oder die Faser der Maschenware untereinander und ineinander, womit diese miteinander verbunden sind.
Das Pressen erfolgt in einem Arbeitsschritt oder in mehreren Arbeitsschritten. Der um den Dorn gelegte Gestrickgrundkörper wird in dem Pressverfahren unterzogen. Das Pressen wird beispielsweise in unterschiedlichen Kraftbereichen durchgeführt. Beispielsweise in einem Bereich von etwa 0,1 kN bis etwa 1000 kN. In einer anderen Ausführungsform sind Bereiche von etwa 0,2 kN bis etwa 500 kN, 0,3 kN bis etwa 250 kN, 0,5 kN bis etwa 100 kN und/oder von 0,75 bis etwa 75 kN vorgesehen. Durch einen Pressvorgang wird der aufgerollte, gewickelte oder gefaltete Körper in die Form eines gewünschten Formkörpers entsprechend der Form des Dorns und des verwendeten Presswerkzeugs überführt. In diesem formgebenden Prozess mittels Pressen wird der durch das Band oder die Maschenware gebildete, aufgerollte, gewickelte oder gefaltete Körper in seinem Volumen um einen bestimmten Faktor, beispielsweise von etwa 1/20 bis 9/10 bevorzugt von etwa 1/10 bis 1/2 und besonders bevorzugt von etwa 1/5 bis 1/3 reduziert. Da der Formkörper elastisch ist und sich nach dem Pressvorgang wieder dehnt, wird der Formkörper während der Kompression wesentlich stärker in seinen Abmessungen komprimiert. Die vorgenommene Kompression auf ein bestimmtes Volumen bestimmt zudem die Anzahl der zulässigen Belastungen und damit die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Dämpfungselements. Die Drähte und/oder Fasern der Maschenware verhaken und verklemmen sich durch den Pressvorgang untereinander und ineinander und verbinden sich hierdurch. In diesem Verfahrensschritt bilden sich durch die Maschenware innerhalb des gepressten Formkörpers Hohlräume aus, die, da das Ausgangsmaterial ein Gestrick war, zufällig aber gleichmäßig im Formkörper verteilt sind. Die innerhalb des gepressten Formkörpers gebildeten Hohlräume weisen einen Durchmesser von etwa 0,001 mm bis etwa 10 mm, bevorzugt von etwa 0,04 mm bis etwa 2 mm und besonders bevorzugt von etwa 0,2 mm bis etwa 1 mm auf. Die Hohlräume bilden beispielsweise die Poren, durch welche ein Fluid strömen kann. Aufgrund der geleichmäßig ausgebildeten Hohlräume und des gleichmäßigen Pressens wird eine homogene und/oder gleichmäßige Verteilung der Poren realisiert.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Drahtgestrick, der Gestrickgrundkörper und/oder die Gestrickkappe behandelt, beispielsweise wärmebehandelt oder besprüht, beschichtet oder dergleichen.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mindestens einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in den Figuren schematisch dargestellt ist. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
In den Figuren ist Folgendes dargestellt:

1 zeigt schematisch in einer ersten Perspektivansicht eine Ausführungsform einer Fluidgestrickkappe,
1a zeigt schematisch in einer ersten Perspektivansicht eine fotografische Darstellung der Ausführungsform der Fluidgestrickkappe nach 1,
2 zeigt schematisch in einer zweiten Perspektivansicht eine Ausführungsform einer Fluidgestrickkappe,
2a zeigt schematisch in einer zweiten Perspektivansicht eine fotografische Darstellung der Ausführungsform der Fluidgestrickkappe nach 2,
3 zeigt schematisch in einer dritten Perspektivansicht eine Ausführungsform einer Fluidgestrickkappe und
4 zeigt einen Ausschnitt einer Ausführungsform eines Fluidfilters in einer Querschnittsansicht.

Die 1 bis 3 zeigen eine Fluidgestrickkappe 1 in verschiedenen Ansichten und 4 zeigt die Fluidgestrickkappe 1 in einem Abgasrohr 10.
1 zeigt schematisch in einer ersten Perspektivansicht eine Ausführungsform der Fluidgestrickkappe 1. Die Fluidgestrickkappe 1 ist nach Art eines Fingerhutes oder eines Eimers ausgebildet. Hierzu weist die Fluidgestrickkappe 1 einen über einen Dorn (hier nicht dargestellt) gepressten, ursprünglich gewickelten Gestrickgrundkörper 2 auf. Der gepresste Gestrickgrundkörper 2 bildet nach dem Pressen eine Mantelfläche 3 aus. Die Mantelfläche 3 bzw. der gepresste Gestrickgrundkörper 2 weist an einem Ende eine Einlassöffnung 4 auf, die durch einen Rand 5 der Mantelfläche 3 definiert ist. Der Rand 5 ist gegenüber der Mantelfläche 3 weiter komprimiert, sodass der Rand 5 gegenüber der Mantelfläche 3 fester ausgebildet ist. Das andere Ende des Gestrickgrundkörpers 2 bzw. der Mantelfläche 3 ist verschlossen ausgebildet, das heißt, die Mantelfläche 3 bzw. der Gestrickgrundkörper 2 verjüngt sich zu dem anderen Ende hin und bildet so einen Boden. Die Mantelfläche 3 weist Poren 6 auf, die durch das Pressen des Gestrickgrundkörpers 2 und dem damit verbundenen Komprimieren von Maschen des Gestrickgrundkörpers 2 gebildet werden. Je nach aufgewendeter Presskraft und Ausbildung der Maschen sind die Poren 6 unterschiedlich groß und/oder unterschiedlich verteilt ausgebildet. Aufgrund der Gleichverteilung der Maschen sind die Poren 6 ebenfalls gleich verteilt über die Mantelfläche 3. Die Poren 6 dienen als Ausgangsöffnung.
Ein Fluid F (siehe 4), welches durch die Einlassöffnung 4 in die Fluidgestrickkappe eintritt, weicht durch die Poren 6 wieder aus. Aufgrund der Porengröße werden Partikel P (siehe 4), die sich in dem einströmenden Fluid befinden, an der Mantelfläche 3 gestoppt, soweit diese größer sind als die Porengröße. Auf diese Weise wird das einströmende Fluid F von den Partikeln P bestimmter Größe getrennt. Gleichzeitig wird das einströmende Fluid F gleichmäßig über die Oberfläche der Mantelfläche 3 aufgrund der Porenverteilung verteilt. Die Mantelfläche 3 bzw. die Oberfläche ist versatzfrei ausgebildet. Das heißt, es befinden sich keine Nahtstellen oder andere Versätze an der Mantelfläche 3, weder in Längsrichtungen noch in Querrichtungen. Durch das Pressen des Gestrickgrundkörpers 2 über den Dorn wird eine glatte Oberfläche geschaffen, da die Maschen gleichmäßig komprimiert werden. Der Gestrickgrundkörper 2 ist als gewickeltes Gestrickband ausgebildet. Dabei liegt ein Ende des Gestrickbandes innen und eines außen an dem Gestrickgrundkörper 2 an. Beim Pressen werden die Enden so mit dem restlichen Gestrickgrundkörper 2 komprimiert, dass dieser im lockeren Wickelzustand vorhandene Endabsatz komprimiert wird und eine bündige Oberfläche entsteht.
Die Herstellung der Fluidgestrickkappe 1 geschieht wie folgt. Aus einem Gestrick, beispielsweise einem rundgestrickten Gestrickschlauch, wird ein wickelfähiges Gestrick, beispielsweise ein Gestrickband, hergestellt, zum Beispiel durch Flachdrücken oder anderes Komprimieren wie Falten, Legen und dergleichen. Das wickelfähige Gestrick wird aufgewickelt, sodass ein gewickelter Körper mit einem Innenraum zur Aufnahme des Dorns hergestellt wird. Der gewickelte Körper, der Gestrickgrundkörper 2, wird auf den Dorn gesetzt, sodass der Dorn zumindest teilweise in dem Innenraum angeordnet ist. Der Dorn durchdringt den Innenraum des Gestrickgrundkörpers 2 nicht. Dann wird der Gestrickgrundkörper 2 mittels Pressen komprimiert. Dabei wird das Pressen so ausgeführt, dass eine entsprechende Porengröße für den späteren Einsatzzweck realisiert wird, beispielsweise durch Einstellen einer Presskraft. Nach dem Pressen ist der Grundkörper im Wesentlichen fertiggestellt. Nachfolgend werden noch Nachbehandlungen durchgeführt, wie Wärmebehandeln, Beschichten, Lackieren oder dergleichen, falls erforderlich. Schließlich wird noch der Rand des gepressten Gestrickgrundkörpers 2 komprimiert, um einen festen Bereich herzustellen, mit dem der gepresste Gestrickgrundkörper 2 an weiteren Bauteilen befestigbar ist, beispielsweise mittels Anschweißen oder dergleichen.
Wie in den 1 bis 3 dargestellt, hat sich eine fingerhutartige Form als besonders vorteilhaft herausgestellt.
Die 1a und 2a zeigen jeweils schematisch die Perspektivansichten der Ausführungsform der Fluidgestrickkappe 1 nach 1 bzw. 2 in einer fotografischen Darstellung. Auf eine ausführliche Beschreibung wird daher verzichtet. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche Bauteile der Fluidgestrickkappe 1.
4 zeigt die Anordnung der Fluidgestrickkappe 1 in einem von einem fluiddurchströmten Strömungskanal, beispielsweise einem Abgasrohr 10. Das durchströmende Fluid F umfasst in der 4 größere Partikel P. Diese weisen eine größere Form als die Poren 6 der Fluidgestrickkappe 1 auf, sodass diese die Mantelfläche 3 nicht durchdringen können. Auf diese Weise ist das Fluid F in Strömungsrichtung hinter der Fluidgestrickkappe 1 von den Partikeln P mit einer Größe, die größer ist als die Öffnung der Poren 6, gereinigt. Die Strömungsrichtung ist durch einen Pfeil angedeutet.
Bezugszeichenliste

1: Fluidgestrickkappe
2: Gestrickgrundkörper
3: Mantelfläche
4: Einlassöffnung
5: Rand
6: Pore
10: Abgasrohr
F: Fluid
P: Partikel

Claims

Verfahren zur Herstellung einer fluiddurchlässigen Fluidgestrickkappe (1) zur Fluidverteilung und/oder Fluidpartikelfiltrierung, insbesondere einer sich verjüngenden Fluidgestrickkappe (1), umfassend die Schritte: Herstellen eines zwei gegenüberliegende Öffnungen aufweisenden Gestrickgrundkörpers (2) durch Verbinden mindestens zweier unterschiedlich gewickelter Gestrickbänder, Pressen des lose um eine Achse gewickelten Gestrickgrundkörpers (2) über einen Dorn und Entfernen des Dorns, und Verschließen einer der beiden Öffnungen des Gestrickgrundkörpers (2) vor oder nach dem Pressen über den Dorn, sodass eine einseitig geschlossene Kappe mit offener Einlassöffnung (4), komprimierter, poröser Mantelfläche (3) und ohne Auslassöffnung realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Gestrickbänder lose um eine Achse als hohlzylindrischer Körper gewickelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Gestrickbänder an einem seiner Enden verschlossen wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden der Gestrickbänder ein zumindest teilweises Überlappen der Gestrickbänder umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rand (5) des Gestrickgrundkörpers (2) weiter gepresst wird, um einen gegenüber der Mantelfläche (3) komprimierteren Bereich zu realisieren.
Fluidgestrickkappe (1) zur Fluidverteilung und/oder Fluidpartikelfiltrierung, insbesondere einer sich verjüngenden Fluidgestrickkappe, zum Einsatz in einem Fluidstrom, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidgestrickkappe (1) einseitig geschlossen ausgebildet ist und einen über einen Dorn gepressten und von dem Dorn entfernten Gestrickgrundkörper (2) aus einem Metallgestrick aufweist, wobei der Gestrickgrundkörper (2) durch Verbinden mindestens zweier unterschiedlich gewickelter Gestrickbänder hergestellt ist und zwei gegenüberliegende Öffnungen aufweist, und wobei eine der beiden Öffnungen des Gestrickgrundkörpers (2) verschlossen ist, sodass eine Kappe mit einer offenen Einlassöffnung (4), einer fluiddurchlässigen Mantelfläche (3) und ohne Auslassöffnung ausgebildet ist.
Fluidgestrickkappe (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gestrickgrundkörper (2) mehrteilig aus mindestens zwei Gestrickbändern hergestellt ist.
Fluidgestrickkappe (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Einlassöffnung (4) umgebender Rand (5) gegenüber der Mantelfläche (3) als komprimierter Bereich ausgebildet ist.
Fluidgestrickkappe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (3) aufgrund einer gepressten Maschenstruktur des Gestrickgrundkörpers (2) porenartige Öffnungen (P) aufweist.
Fluidgestrickkappe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die porenartigen Öffnungen (P) gleichmäßig über die Mantelfläche (3) verteilt ausgebildet sind.
Fluidfilter, insbesondere ein Abgasfilter, umfassend eine von einem Fluid (F) durchströmbare Fluidleitung, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Fluidgestrickkappe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 10 in oder an der Fluidleitung angeordnet ist, sodass diese von dem Fluid (F) durchströmbar ist und dabei das Fluid (F) von Partikeln (P) reinigt.
Verwendung einer Fluidgestrickkappe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 10 als Partikelfilter in einem Fluidstrom, insbesondere einem mit Partikeln (P) versehenen Fluidstrom wie einem Abgasstrom, zur Filtrierung der Partikel (P) aus dem Fluidstrom.
Verwendung einer Fluidgestrickkappe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 10 als Fluidverteilungskappe in einem Fluidstrom, insbesondere zur Verteilung eines Verbrennungsgasstroms eines Gasbrenners, um das Verbrennungsgas über die Mantelfläche (3) zu verteilen, insbesondere homogen oder gleichmäßig zu verteilen.