DE10301034A1 - Filter member consists of number of filter pockets which extend longitudinally along the filter body, gap between pocket walls, and a mask - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Filterkörper aus Sintermetallfiltermaterial, gebildet aus mehreren, der Längserstreckung des Filterkörpers folgenden Filtertaschen, wobei zumindest im Bereich einer Stirnseite des Filterkörpers benachbart zueinander angeordnete Filtertaschenwände durch Fügen miteinander verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Filterkörpers aus Sintermetallfiltermaterial, bei dem Filtertaschenwände von benachbart zueinander angeordneten und der Längserstreckung des Filterkörpers folgenden Filtertaschen an einer Stirnseite des Filterkörpers durch ein Fügeverfahren miteinander verbunden werden.The invention relates to a filter body made of sintered metal filter material, formed from several, the longitudinal extent of the filter body following filter bags, at least in the area of one end of the filter body filter pocket walls arranged adjacent to one another are connected to one another by joining. The invention further relates to a method for producing a filter body made of sintered metal filter material, with filter pocket walls from arranged adjacent to each other and following the longitudinal extent of the filter body Filter bags on one end of the filter body by a joining process be connected to each other.
Derartige Filterkörper werden beispielsweise als Partikelfilter zum Entfernen von in dem Abgasstrom einer Brennkraftmaschine, beispielsweise einer Dieselbrennkraftmaschine enthaltenen Partikeln, insbesondere Russpartikeln eingesetzt. Das Sintermetallfiltermaterial umfasst einen Träger aus Metall mit Öffnungen, die wiederum mit Sintermetallpulver gefüllt und einem Sinterprozess unterzogen worden sind. Als Träger werden in aller Regel Drahtgewebe eingesetzt. Verwendet werden solche Sintermetallbleche oder -streifen als Abgaspartikelfilter, denn durch die metallene Beschaffenheit des Sintermetallbleches vermag ein daraus hergestellter Fil terkörper nicht nur den hohen Temperaturen des Abgasstromes, sondern auch den weitaus höheren Temperaturen standzuhalten, die bei einer Regeneration eines solchen Filterkörpers durch Bewirken eines Russabbrandes entstehen. Zur Erstellung eines solchen Filterkörpers werden einzelne Filtertaschen durch Kanten eines solchen Sintermetallabschnittes oder -streifens gebildet. Zum Schließen dieser gekanteten Filtertaschen ist es notwendig, eine Längsseite und eine Stirnseite des Filtermaterialstreifens miteinander zu verbinden. Die Filtertaschen sind bei einem vorbekannten Filterkörper in radialer Richtung und in Richtung der Längsachse des Filterkörpers keilförmig verjüngt ausgebildet, so dass die beiden zu verbindenden Filtertaschenwandabschnitte aneinander liegen. Verbunden werden diese Filtertaschenwände zum Erstellen einer Filtertasche üblicherweise durch Rollennahtschweißen. Dieses ist auch ohne weiteres möglich, da die aufeinander liegenden Filtertaschenwandabschnitte problemlos durch den Rollenspalt einer Rollennahtschweißanlage hindurch geführt werden können.Such filter bodies are, for example, as Particle filter for removing in the exhaust gas flow of an internal combustion engine, for example, particles contained in a diesel internal combustion engine, in particular Soot particles used. The sintered metal filter material comprises a carrier made of metal with openings, which in turn are filled with sintered metal powder and a sintering process have undergone. As a carrier wire mesh is generally used. Such are used Sintered metal sheets or strips as exhaust gas particle filters, because through the metallic nature of the sintered metal sheet is sufficient not produced filter body only the high temperatures of the exhaust gas flow, but also the far higher Withstand temperatures that occur during regeneration filter body caused by causing a soot burnup. To create a such filter body become individual filter bags by edges of such a sintered metal section or strip formed. To close these folded filter bags it is necessary to have a long side and to connect an end face of the filter material strip to one another. The filter bags are in a previously known filter body radial direction and tapered in the direction of the longitudinal axis of the filter body, so that the two filter bag wall sections to be connected lie against each other. These filter bag walls are usually connected to create a filter bag by roller seam welding. This is also easily possible, since the filter bag wall sections lying on top of one another are easy be passed through the roll gap of a roll seam welding system can.
Zur Ausbildung des eigentlichen Filterkörpers werden – gemäß einer vorbekannten Ausgestaltung – um ein Stützrohr radial eine Vielzahl derartiger, zuvor erstellter Filtertaschen angeordnet. Zum Verschließen des Filterkörpers bzw. zum Trennen der Reinseite von der russbeladenen Seite ist es notwendig, die aneinander grenzenden Wandabschnitte der einseitig offenen Filtertaschen miteinander zu fügen. Da die Öffnungsweite der Taschen nur wenige Millimeter beträgt und sich diese radial von außen nach innen zudem verjüngen, kann diese benötigte stoffliche Verbindung nicht durch eine Rollennahtschweißung erstellt werden. Man hat daher versucht, diese aneinander grenzenden Wände aus porösem Sintermetall miteinander durch Schmelzschweißen zu verbinden. Befriedigende Schweißergebnisse konnten jedoch nicht erzielt werden; es war nicht möglich, gleichmäßige Schweißnahtverläufe zu erzeugen. Entsprechendes gilt beim Fügen dieser aneinandergrenzenden Filtertaschenwände durch einen Lötprozess. Bei einem solchen Fügeverfahren ist aufgrund der sehr beengten Platzverhältnisse insbesondere die notwendige Zuführung von Lot problematisch und aufwendig.To form the actual filter body - according to one previously known design - um a support tube radially a variety of such previously created filter bags arranged. To close of the filter body or to separate the clean side from the soot-laden side it is necessary, the adjacent wall sections of the one-sided to join open filter bags together. Because the opening width of the pockets is only a few millimeters and this is radial from Outside rejuvenate inside, can this needed Material connection not created by roller seam welding become. One has therefore tried to make these adjoining walls porous Connect sintered metal to one another by fusion welding. satisfactory welding results however, could not be achieved; it was not possible to produce even weld seams. The same applies to joining this adjacent filter bag walls by a soldering process. With such a joining process is particularly necessary due to the very limited space feed Lot problematic and expensive.
Ausgehend von dem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, zum einen einen eingangs genannten gattungsgemäßen Filterkörper dergestalt weiterzubilden, dass die stirnseiti gen Abschlüsse aneinandergrenzender Filtertaschenwände miteinander unter Materialzugabe auf einfache Weise und sicher gefügt werden können. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Filterkörpers vorzuschlagen.Based on the discussed status The invention is therefore based on the object of technology to further develop a generic filter body mentioned at the beginning, that the frontal degrees adjoining filter bag walls with each other with the addition of material can be joined easily and safely. The invention also lies based on the task of a method for producing such filter body propose.
Die vorrichtungsbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dieser Stirnseite des Filterkörpers einer die zwischen den Filtertaschenwände befindlichen und zur Stirnseite des Filterkörpers gerichteten Spalte abdeckende Maske zugeordnet ist und sowohl die Maske mit den stirnseitigen Abschlüssen der Filtertaschenwände als auch die aneinandergrenzenden Filtertaschenwände durch Lot verbunden sind.The device-related task according to the invention solved, that this end face of the filter body one between the Filter pocket walls located and covering column facing the front of the filter body Mask is assigned and both the mask with the front statements the filter bag walls and the adjoining filter pocket walls are connected by solder.
Die verfahrensbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass benachbarte Filtertaschenwände durch Löten miteinander verbunden werden, wobei der Lötvorgang unter Verwendung einer zwischen der Stirnseite der Filtertaschenanordnung und einer den stirnseitigen Abschluss des Filterkörpers bildenden Maske angeordneten Lotfolie durchgeführt wird, wobei durch die Maske die zwischen den Filtertaschenwänden befindlichen, in Längserstreckung des Filterkörpers verlaufenden Spalten zur Stirnseite des Filterkörpers hin abgedeckt sind.The procedural task is according to the invention solved, that neighboring filter bag walls by soldering be connected together, the soldering process using a between the face of the filter bag assembly and one of the arranged at the end of the filter body forming mask Solder foil performed the mask located between the filter pocket walls, in the longitudinal direction of the filter body running columns to the front of the filter body are covered.
Dieser Filterkörper verfügt über eine stirnseitig angeordnete Maske, mit der die sich zunächst einstellenden Spalte zwischen benachbarten und miteinander zu verbindenden Filtertaschenwänden abgedeckt sind. Die Maske dient zum einen dem Zweck, auf die zu fügenden Filtertaschenwände appliziertes Lot, beispielsweise als Lotfolie vorliegend zu fixieren, bis der Lötvorgang abgeschlossen ist. Gleichzeitig dient die Maske mit ihrer zu den zu fügenden Filtertaschenwänden weisenden Oberseite dem Zweck, dass das Lot bei dem Vorgang des Lötens nicht wegläuft, sondern tatsächlich die miteinander zu verbindenden Filtertaschenwände fügt. Dabei ist es unproblematisch, wenn die zu fügenden Filtertaschenwände aus dem Sintermetallfiltermaterial und somit porös ausgebildet sind, da durch die Anordnung der den zwischen den beiden Filtertaschenwänden befindlichen Spalt abdeckenden Maske ein zu weites Einziehen des beim Lötvorgang erweichten Lotes in die Filtertaschenwände hinein verhindert ist, so dass sichergestellt ist, dass bei dem Vorgang des Fügens auch die Maske mit den stirnseitigen Abschlüssen der beiden zu fügenden Filtertaschenwände verbunden wird. Somit dient die Maske bzw. die den Lotspalt abdeckenden Abschnitte der Maske dem Zweck des Gewährleistens eines bestimmungsgemäßen Lötvorganges. Die Maske hat ferner den Vorteil, dass durch diese eine Stabilisierung der Stirnseite des Filterkörpers gegeben ist. Ferner kann durch die Maske ein Ausgleich der stirnseitigen Abschlüsse der Filtertaschenwände erfolgen, so dass ein glatter Abschluss dieser Stirnseite des Filterkörpers gegeben ist. Durch Löten der miteinander zu verbindenden Filtertaschenwände ist im Gegensatz zum Schweißen eine Chromkarbidbildung vermieden, die grundsätzlich die Rissempfindlichkeit im Bereich der Fügeverbindung erhöht.This filter body has a mask arranged on the end face, with which the gaps that initially arise between adjacent filter bag walls that are to be connected to one another are covered. The mask serves the purpose, on the one hand, of fixing solder applied to the filter pocket walls to be joined, for example as a solder foil, until the soldering process is completed. At the same time, the mask, with its upper side facing the filter bag walls to be joined, serves the purpose that the solder does not run away during the soldering process, but actually joins the filter bag walls to be connected to one another. It is not a problem if the filter bag walls to be joined are made of the sintered metal filter material and are thus porous, since the arrangement of the mask covering the gap between the two filter pocket walls prevents the solder softened during the soldering process from being drawn too far into the filter pocket walls, so that it is ensured that the mask also coincides with the joining process the front ends of the two filter bag walls to be joined is connected. Thus, the mask or the portions of the mask covering the solder gap serve the purpose of ensuring a proper soldering process. The mask also has the advantage that it stabilizes the end face of the filter body. Furthermore, the mask can compensate for the end closings of the filter pocket walls, so that there is a smooth closure of this end face of the filter body. In contrast to welding, soldering the filter bag walls to be joined together avoids the formation of chromium carbide, which basically increases the sensitivity to cracks in the area of the joint.
In Abhängigkeit von der Ausbildung des Filterkörpers kann eine Stirnseite des Filterkörpers in der beschriebenen Form ausgebildet werden oder auch beide.Depending on the training of the filter body can be an end face of the filter body are formed in the form described or both.
Für den Fall, dass die Filtertaschen in Querrichtung zu ihrer Längserstreckung verjüngt und mit ihrer in Querrichtung verjüngten Seite zueinander weisend angeordnet sind, ist es zweckmäßig, der Maske eine die verjüngten Abschlüsse der einzelnen Filtertaschen stirnseitig bedeckende Dichtscheibe zuzuordnen. Somit bedarf es bei diesem Filterkörper nicht einer eigenen Anordnung und Verbindung einer Dichtscheibe mit den stirnseitigen Abschlüssen der Filtertaschenwände, um eine Abdichtung zwischen der Reinseite und der nussbeladenen Seite im Zentrum eines solchen Filterkörpers anzubringen.For the case that the filter bags in the transverse direction to their longitudinal extent rejuvenated and pointing towards each other with their side tapered in the transverse direction are arranged, it is appropriate to the mask one the rejuvenated degrees to assign the sealing washer covering the face of the individual filter bags. This filter body therefore does not require its own arrangement and connection of a sealing washer to the front ends of the filter bag walls a seal between the clean side and the nut-loaded side in the center of such a filter body to install.
Für den Fall, dass der Filterkörper über einen konzentrisch im Bereich einer Stirnseite angeordneten Befestigungsflansch verfügt, ist es zweckmäßig, der Maske ebenfalls einen die untere Abschlussfläche des Befestigungsflansches bedeckenden Ring zuzuordnen, durch den nicht nur der Befestigungsflansch zweckmäßigerweise abgedeckt ist, sondern insbesondere auch der sich zwischen dem Befestigungsflansch und den angrenzenden Filtertaschen bzw. Filtertaschenwänden einstellende Spalt. Die zuvor beschriebenen Vorteile beim Fügen zweier aneinandergrenzender Filtertaschenwände stellen sich somit auch beim Fügen des Befestigungsflansches an die Filtertaschenwände bzw. Filtertaschenwandabschnitte ein.For the case that the filter body has a concentric has in the area of an end face arranged mounting flange it expedient, the Mask also the lower end face of the mounting flange assigning covering ring through which not only the mounting flange expediently is covered, but in particular also between the mounting flange and the adjoining filter pockets or filter pocket walls Gap. The advantages described above when joining two adjacent Filter pocket walls thus also pose when joining of the mounting flange to the filter bag walls or filter bag wall sections on.
In einer Weiterbildung eines solchen Ringes als Teil einer Maske ist vorgesehen, diesen mit einem äußeren umlaufenden Rand zu versehen, der zum Filterkörper hin abnagend angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine Aufnahme geschaffen, in die der Befestigungsflansch eingesetzt werden kann. Der Rand dient somit einer erleichterten Positionierung der Elemente – Maske, Lotfolie, Befestigungsflansch – zueinander vor dem Schritt des Lötens.In a further training of such Ring as part of a mask is provided, this with an outer circumferential To be provided edge, the canting towards the filter body is. In this way, a receptacle is created in which the mounting flange can be used. The edge thus serves a lightened Positioning of the elements - mask, Solder foil, mounting flange - to each other before the step of soldering.
Besonders zweckmäßig ist der Einsatz einer Lotfolie, die zwischen der zum Filterkörper weisenden Seite der Maske und dem Filterkörper und gegebenenfalls einem Befestigungsflansch angeordnet wird. Bei einer Erwärmung dieser Anordnung werden sämtliche Elemente in der beschriebenen Art und Weise durch Fügen verbunden. Dabei ist es zweckmäßig, den Lötvorgang so auszugestalten, dass nach Erweichen des Lotes, beispielsweise der Lotfolie, die aneinandergrenzenden Filtertaschenwände in das Lotbad eingedrückt werden. Auf diese Weise wird die Fügeverbindung begünstigt. Insbesondere kann dann ein Ausgleich hinsichtlich des zur Maske weisenden stirnseitigen Abschlusses der Filtertaschenwände erfolgen. Über die Stärke der zwischen der Maske und der Filtertaschenanordnung befindlichen Lotfolie ist die Lotmenge definiert, mit der das gewünschte Fügen vorgenommen werden soll. Bei Einsatz einer Lotfolie ist zu beobachten, dass zumindest teilweise diejenigen Abschnitte der Lotfolie, die vor dem Lötvorgang zunächst die zur Maske weisenden offenen Filtertaschen verschliessen, zumindest teilweise bei ihrem Erweichen von den angrenzenden Filtertaschenwänden aufgesogen werden, wenn diese aus dem Sintermetallfiltermaterial bestehen und somit porös sind. Somit werden auch diese Abschnitte einer Lotfolie genutzt, um eine ausreichende Lotmenge bereitzustellen. Durch die Verfügbarkeit dieser Lotfolienabschnitte kann die Stärke der Lotfolie grundsätzlich geringer dimensioniert werden. Ferner braucht aus diesem Grunde die Lotfolie auch nicht taschenkonform zugeschnitten zu werden.It is particularly useful to use a solder foil, the between that to the filter body facing side of the mask and the filter body and optionally one Mounting flange is arranged. When this is heated All order Elements connected in the manner described by joining. It is useful to soldering to be designed such that after the solder has softened, for example the solder foil, the adjoining filter bag walls in the Solder bath pressed in become. In this way, the joint connection is favored. In particular, a compensation can then be made with regard to that facing the mask end of the filter bag walls. About the Strength that between the mask and the filter bag arrangement The amount of solder is defined with which the desired joining is carried out shall be. When using a solder foil it can be observed that at least partially those sections of the solder foil that are in front the soldering process first close the open filter pockets facing the mask, at least partially absorbed by the adjacent filter bag walls when they soften if they consist of the sintered metal filter material and thus porous are. These sections of a solder foil are therefore also used, to provide a sufficient amount of solder. Due to the availability of this Solder foil sections can be the strength the solder foil in principle be dimensioned smaller. Further needs for this reason the solder foil is not cut to fit the pocket.
Der Lötvorgang wird zweckmäßigennreise induktiv durchgeführt. Das beanspruchte Verfahren und auch der beschrieben Filterkörper können gleichwohl auch mit anderen Lötverfahren durchgeführt bzw. hergestellt werden.The soldering process becomes expedient inductive carried out. The claimed method and also the filter body described can nevertheless also with other soldering processes carried out or be produced.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:The invention is based on the following of embodiments with reference to the attached Figures described. Show it:
Ein Filterkörper
Durch die benachbarte Anordnung der
Filtertaschen
Teil des Filterkörpers
Der stirnseitige Abschluss des Filterkörpers
Die Anordnung zwischen den radial
nach außen
weisenden Wänden
einer Filtertasche
Durch Einbringen etwa von induktiver
Energie werden die Lotfolie
- 11
- Filterkörperfilter body
- 2,2,
- Filtertaschefilter bag
- 2'2 '
- 33
- Befestigungsflanschmounting flange
- 44
- Maskemask
- 55
- Ringring
- 66
- Dichtscheibesealing washer
- 77
- Lotscheibesoldering disk
- 8, 8'8th, 8th'
- FiltertaschenwandFilter bag wall
- 99
- Spaltgap
- 1010
- Spaltgap
- 1111
- Lotsolder
- 1212
- Prägungembossing
- 1313
- Taschebag
- ÖÖ
- Öffnungopening
- S, S'S, S '
- Speichespoke
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2003101034 DE10301034A1 (en) | 2003-01-13 | 2003-01-13 | Filter member consists of number of filter pockets which extend longitudinally along the filter body, gap between pocket walls, and a mask |
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DE2003101034 DE10301034A1 (en) | 2003-01-13 | 2003-01-13 | Filter member consists of number of filter pockets which extend longitudinally along the filter body, gap between pocket walls, and a mask |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10301034A1 true DE10301034A1 (en) | 2004-07-22 |
Family
ID=32519923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2003101034 Withdrawn DE10301034A1 (en) | 2003-01-13 | 2003-01-13 | Filter member consists of number of filter pockets which extend longitudinally along the filter body, gap between pocket walls, and a mask |
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