DE10229330B4

DE10229330B4 - Filter für gasförmige und/oder flüssige Medien mit einem körnigen Filtermaterial

Info

Publication number: DE10229330B4
Application number: DE2002129330
Authority: DE
Inventors: Frank Reiners
Original assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 2002-06-29
Filing date: 2002-06-29
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2022-06-30
Also published as: DE10229330A1

Abstract

Filter für gasförmige und/oder flüssige Medien, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem in einem geschlossenen Behälter eingeschlossenen, körnigen, durch Spannmittel vorgespannten Filtermaterial,
gekennzeichnet durch die Merkmale,
– zumindest ein Teil der Spannmittel ist als Spezialspannmittel (1) in kleinstückiger Form ausgebildet,
– die Spezialspannmittel (1) sind innerhalb des Filtermaterials (2) über das Filtermaterialvolumen verteilt angeordnet,
– die Spezialspannmittel (1) üben in allen Betriebszuständen des Filters eine Spannkraft auf das körnige Filtermaterial (2) aus.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Das körnige Filtermaterial. in einem solchen Filter soll durch das in dem Behälter vorgesehene Spannmittel während der gesamten Betriebszeit derart verspannt sein, das zwischen den Körnern keine Reibung bei Erschütterungen des Filters auftreten kann. Dies ist besonders wichtig bei in Kraftfahrzeugen eingebauten Filtern.
Aus der DE 33 15 580 A1 ist ein Filter für gasförmige Medien, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem in einem geschlossenen Behälter eingeschlossenen, körnigen und durch Spannmittel vorgespannten Filtermaterial bekannt. Das bekannte Filter weist dabei einen geschlossenen Beutel auf, in dem Adsorption- bzw. Absorptionsmittel angeordnet sind, so dass deren unerwünschter Austritt verhindert wird.
Bei bisher bekannten gattungsgemäßen Filtern wird die Spannkraft durch elastische Einlagen erzeugt, die einerseits auf das körnige Filtermaterial einwirken und sich andererseits in der Regel an der Behälterwand des Filters abstützen. Die elastischen Mittel können Federn oder Schaumstoffe sein.
Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das körnige Filtermaterial bei einem gattungsgemäßen Filter besonders langzeitwirksam bei gleichzeitig unter, Verwendung insgesamt geringe-s Volumen einnehmender Spannmittel zu verspannen.
Darüber hinaus soll die Montage eines solchen Filters möglichst einfach und rationell durchführbar sein.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Ausgestaltung eines gattungsgemäßen Filters nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausführungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Spannmittel kleinstückig auszuführen und möglichst gleichmäßig über das gesamte Volumen des körnigen Filtermaterials zu verteilen. Damit müssen die Spannkräfte innerhalb des körnigen Filtermaterials nicht über relativ lange Strecken über die einzelnen Körner hinweg übertragen werden. Denn eine solche Übertragung über lange Strecken führt bei körnigem Material innerhalb eines Behälters zu einer über den Querschnitt des Filtermaterials unerwünscht unterschiedlichen Verspannung mit relativ großen Unterschieden in Wandnähe des Behälters im Vergleich zu wandentfernteren Innenbereichen des körnigen Filtermaterials. Durch eine möglichst gleichmäßige Verteilung kleinstückiger Spannmittel über das Volumen des körnigen Filtermaterials können die vorstehend genannten, lokal unterschiedlichen Verspannungen äußerst wirkungsvoll und erfolgreich vermieden werden.
Die Spezialspannmittel sind insbesondere derart aufgebaut, dass ihre Spannkraft durch Volumenvergrößerung auf das Filtermaterial übertragen wird.
Solche Spezialspannmittel können beispielsweise aus elastischem Material bestehen, wobei das elastische Material wiederum Schaumstoff sein kann.
Die Spezialspannmittel sollten eine Volumenvergrößerung von gespanntem zu entspanntem Zustand zwischen etwa 1 und 5 bewirken können.
Besonders vorteilhaft sind Spezialspannmittel, die aus einem Material bestehen, bei dem das einem gespannten Zustand entsprechende Volumen zeitlich begrenzt fixierbar ist. Eine solche zeitliche Fixierung kann beispielsweise durch temperaturmäßiges Einfrieren erzielt werden. Spezialspannmittel, das in einem solchen eingefrorenen Zustand mit dem körnigen Filtermaterial in den Filterbehälter eingefüllt wird, erhält seine Spannkraft dann anschließend bei geschlossenem Behälter bei einer oberhalb des Gefrierpunktes des Spezialspannmittels liegenden Temperatur, bei der das Filter üblicher weise eingesetzt ist. Eine zeitliche Volumenfixierung kann auch bei Materialien für die Spezialspannmittel erreicht werden, die durch eine sogenannte „Memory”-Eigenschaft unterschiedliche Volumen zeit- und/oder temperaturabhängig einnehmen können. Auch diese Materialien sind in einem Zustand zu montieren, in dem sie gerade das geringere Volumen einnehmen, um bei Betriebszustand des Filters ihr größeres Volumen einnehmen zu können, durch das dann auf das Filtermaterial in vorbestimmtem Maße eine Spannkraft ausgeübt wird.
Geeignet für das Spezialspannmittel sind auch Materialien, die sich durch Kontakt mit dem Medium, das gefiltert wird, chemisch bedingt volumenmäßig vergrößern. Ein solches Material könnte beispielsweise bei Kontakt mit Kohlenwasserstoffen Polypropylen in Schaumform sein.
Günstig als Material für ein Spezialspannmittel einsetzbar ist beispielsweise ein viskoelastischer Polyurethan-Schaum, der sich nach dem Zusammenpressen durch einen ihm eigenen „Memory-Effekt” mit Zeitverzögerung nach dem Einfüllen in den Filterbehälter wieder aufstellt.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigt die einzige
1 einen Schnitt durch einen mit körnigem Filtermaterial gefüllten geschlossenen Filterbehälter.
In dem Filterbehälter befindet sich als körniges Material Aktivkohle. Ein solches Aktivkohlefilter wird beispielsweise bei der Belüftung eines Kraftstofftankes eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Die Spannmittel sind dort elastische Schaumstoffkügelchen 1 die etwa gleichmäßig innerhalb des gesamten Volumens des aus einzelnen Kohlekörnern 2 bestehenden Fil termaterials angeordnet sind. Bei einem Gesamtvolumen von etwa 1.325 cm³, das das Filtermaterial einnimmt, mißt das von den Schaumstoffkügelchen 1 eingenommene Volumen lediglich etwa 50 cm³. Dies entspricht einem Volumenanteil von ca. 3 bis 5%.

Claims

Filter für gasförmige und/oder flüssige Medien, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem in einem geschlossenen Behälter eingeschlossenen, körnigen, durch Spannmittel vorgespannten Filtermaterial, gekennzeichnet durch die Merkmale, – zumindest ein Teil der Spannmittel ist als Spezialspannmittel (1) in kleinstückiger Form ausgebildet, – die Spezialspannmittel (1) sind innerhalb des Filtermaterials (2) über das Filtermaterialvolumen verteilt angeordnet, – die Spezialspannmittel (1) üben in allen Betriebszuständen des Filters eine Spannkraft auf das körnige Filtermaterial (2) aus.
Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spezialspannmittel (1) ihre Spannkraft durch Volumenvergrößerung auf das Filtermaterial (2) übertragen.
Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spezialspannmittel (1) aus elastischem Material bestehen.
Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material ein Schaumstoff ist.
Filter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spezialspannmittel (1) zwischen gespanntem und ungespanntem Zustand eine Volumenvergrößerung zwischen 1 und 5 erfahren können.
Filter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das einem Spezialspannmittel (1) in gespanntem Zustand entsprechende Volumen zeitlich begrenzt fixierbar ist.
Filter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spezialspannmittel (1) aus einem Material bestehen, das bei Kontakt mit Kohlenwasserstoffen eine Volumenvergrößerung bewirkt.