DE1051812B - Filter cartridge and process for its manufacture - Google Patents
Filter cartridge and process for its manufactureInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft Filtereinsätze, insbesondere zum Reinigen von flüssigen Schmier- oder Kraftstoffen, mit einem aus Fäden gebildeten rohrförmigen Filterkörper sowie Verfaihren zur Herstellung solcher Filter. Die zur genannten Gattung in erster Linie gehörenden Filtereinsätze aus Filz zeigen bei an sich sehr guter Filterwirkung verschiedene Nachteile. Da sie aus tierischen Wollfasern bestehen, sind sie vor allem nicht billig herausteilen. Die Wollfasern verlieren ferner oft ihre Elastizität, wenn die Temperatur des sie durchströmenden Mittels 80° C überschreitet. Sie sind deswegen bei noch höheren Betriebstemperaturen nicht mehr zu verwenden, also beispielsweise nicht im Schmierölkreislauf von Brennkraftmaschinen oder wenn als Kraftstoff dienendes Schweröl zwecks leichterer Filtration erhitzt wird, wie vielfach bei Schiffs- und ortsfesten Anlagen. Die aus solchen Fasern hergestellten Filterkörper sind auch nicht durchweg beständig gegenüber den in manchen Kraftstoffen enthaltenen oder sich bildenden Säuren. Außerdem werden unter Umständen im Betrieb einzelne Fasern aus dem Filterkörper heraus in die Abflußleitung gespült, von wo sie mit dem gereinigten Kraftstoff beispielsweise in Einspritzdüsen gelangen und sich dort festsetzen können.The invention relates to filter inserts, in particular for cleaning liquid lubricants or fuels, with a tubular filter body formed from threads and processes for producing such Filter. The filter inserts made of felt, which belong primarily to the genus mentioned, show in themselves very good filter effect various disadvantages. Since they are made from animal wool fibers, they are in front all of it is not cheap. The wool fibers also often lose their elasticity when the temperature increases of the medium flowing through it exceeds 80 ° C. They are therefore at even higher operating temperatures no longer to be used, for example not in the lubricating oil circuit of internal combustion engines or when heavy oil serving as fuel is heated for the purpose of easier filtration, as is often the case with Ship and stationary systems. The filter bodies made from such fibers are also not consistent resistant to the acids contained or formed in some fuels. aside from that individual fibers may be flushed out of the filter body into the drain line during operation, from where they get into injection nozzles with the cleaned fuel, for example, and are located there can fix.
Es sind verschiedene Filtereinsätze bzw. Filterkörper bekannt, die jedoch nicht frei von allen erwähnten Nachteilen sind. Beispielsweise wurde schon vorgeschlagen, Filterkörper aus Baumwollfäden zu wickeln. Nun bestehen Baumwollfäden aus einzelnen Fasern, von denen sich einzelne, ebenso wie beim Filzfilter, aus ihrem Verband lösen und in das Filtergut gelangen können. Es sind auch Filterkörper durch Wickeln oder Schichten von Kunststoffäden hergestellt worden. Da Kunststoffäden jedoch glatt sind, so befriedigt bei diesen Filtern die Filterwirkung nicht, abgesehen davon, daß auch sie unter Umständen einzelne Fasern abgeben können. Dies gilt auch dann, wenn die Kunststoffäden im fertigen Wickel oder Vlies durch eingebrachte feste, flüssige oder gasförmige Binde-, Klebe- oder Weichmachungsmittel mit oder ohne zusätzliche Einwirkung von Wärme oder Druck oder auch durch diese letztere allein strich-oder punktweise miteinander verklebt oder verbunden werden.Various filter inserts or filter bodies are known, but they are not free from all of the above Disadvantages are. For example, it has already been proposed to make filter bodies made of cotton threads wrap. Now cotton threads consist of individual fibers, some of which, as well as the Felt filters, detach them from their bandages and get into the filter material. There are also filter bodies through Wraps or layers of plastic thread have been made. However, since plastic threads are smooth, so the filter effect is not satisfactory with these filters, apart from the fact that they too may under certain circumstances can release individual fibers. This also applies if the plastic threads are in the finished lap or fleece by introduced solid, liquid or gaseous binders, adhesives or plasticizers with or without the additional action of heat or pressure, or even through the latter alone, by lines or dots glued or connected to each other.
Bei dem Filtereinsatz nach der Erfindung sind die Vorteile der Filzfilterkörper und der Filterkörper aus Kunststoffäden ohne deren Nachteile in sehr günstiger Weise miteinander vereinigt. Nach der Erfindung ist der Filterkörper ein lockerer Wickel aus einem oder mehreren, an sich glatten, wesentlich formelastischen, gekräuselten Kunststoffäden, die an ihren gegenseitigen Berührungspunkten in von der Herstelkmg poröser Kunststoffkörper an sich bekannter Weise miteinander verklebt sind.In the case of the filter insert according to the invention, the advantages of the felt filter body and the filter body are evident Plastic threads combined with one another in a very favorable manner without their disadvantages. According to the invention is the filter body is a loose coil made of one or more, essentially smooth, shape-elastic, crimped plastic threads, which are porous at their mutual points of contact in by the manufacturer Plastic bodies are glued together in a manner known per se.
Filtereinsatz und Verfahren
zu seiner HerstellungFilter cartridge and process
for its manufacture
Anmelder:Applicant:
Robert Bosch G. m. b. H.,
Stuttgart-W, Breitscheidstr. 4Robert Bosch GMBH.,
Stuttgart-W, Breitscheidstr. 4th
Dipl.-Ing. Hermann Stoll, Bietigheim,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Hermann Stoll, Bietigheim,
has been named as the inventor
Die erwähnten Eigenschaften der gekräuselten Kunststoffäden, im folgenden als Kräuselfaden bezeichnet, sind auch Voraussetzung für die einen weiteren Teil der Erfindung bildenden Verfahren zur Herstellung von Filtereinsätzen nach der Erfindung. Die Kräuselfaden werden in bekannter Weise durch thermische Behandlung von glatten Fäden aus geeigneten Kunststoffen hergestellt, und zwar kann dies unter Umständen erst unmittelbar vor dem Wickeln geschehen. Sie haben die Eigenschaft, daß sie glattgezogen werden können, aber nach Aufhönen des Zugs wieder die gekräuselte Form annehmen; sie sind also form el astisch.The mentioned properties of the crimped plastic threads, hereinafter referred to as crimped thread, are also a prerequisite for the method forming a further part of the invention Manufacture of filter cartridges according to the invention. The crimped threads are made in a known manner thermal treatment of smooth threads made of suitable plastics, and indeed this can may only be done immediately before swaddling. They have the property that they are smoothed out can be, but will return to the curled shape after the train has ceased; so you are shape el astic.
Aus den Kräuselfaden lassen sich rohrförmige FiI-terkörper wickeln, die mindestens ebenso dicht sind wie Filzfilterkörper, aber nicht wie diese einzelne kurze, unter Umständen aus dem Filterkörper herausschwemmbare Fasern enthalten.Tubular filter bodies can be made from the crimped thread wraps that are at least as tight as felt filter bodies, but not like this single one contain short fibers that can be washed out of the filter body.
Durch Verkleben der Fäden des Wickels an Berührungspunkten kann der Filterkörper so steif gemacht werden, daß er, bei geeigneten Abmessungen, die für die Abdichtung u.dgl. erforderliche axiale Vorspannung aufzunehmen vermag·. Ein Stützkörper od. dgl. ist in diesem Fall entbehrlich.The filter body can be made so stiff by gluing the threads of the winding at points of contact that it, with suitable dimensions, the axial preload required for the seal and the like able to absorb ·. A support body or the like is unnecessary in this case.
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen Filtereinsatz nach der Erfindung,
Fig. 2 einen weiteren Filtereinsatz etwas anderer Ausführung undEmbodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. It shows
1 shows a filter insert according to the invention,
Fig. 2 shows a further filter element of a slightly different design and
Fig. 3 eine Vorrichtung zum Herstellen eines Filterkörpers für einen Filtereinsatz nach der Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet 10 ein bei Filterkörpern aus Faserstoffen übliches Stützrohr. Im vorliegenden Fall trägt dieses Rohr einen hohlzylindrischen Körper 11,3 shows an apparatus for producing a filter body for a filter insert according to the invention. In FIG. 1, 10 denotes a support tube which is customary for filter bodies made of fibrous materials. In the present case this tube carries a hollow cylindrical body 11,
809 768/327809 768/327
der aus Palyamidfäden gewickelt ist. Dieser als Wickel zu bezeichnende Körper ist zwischen kreisringförmigen Blechscheiben 12 unter Einfügen von als Dichtungsmittel dienenden dünnen Scheiben 13 aus nachgiebigem Werkstoff, beispielsweise aus weichem Papier, gehalten. Die Blechendscheiben sind mit den Enden des Stützrohres verbunden. Die Polyamidfäden des Wickels 11 sind gekräuselt und an Berührungspunkten miteinander verklebt. Auf die gleiche Weise sind die Stirnseiten des zylindrischen Wickels mit den Dichtungsscheiben 13 verbunden.which is wound from palyamide threads. This one as a wrap The body to be designated is between circular ring-shaped sheet metal disks 12 with the insertion of sealing means serving thin disks 13 made of flexible material, for example made of soft paper, held. The sheet metal end disks are connected to the ends of the support tube. The polyamide threads of the winding 11 are crimped and glued to one another at points of contact. In the same way the end faces of the cylindrical coil are connected to the sealing washers 13.
Die miteinander verklebten gekräuselten Fäden lassen zwischen sich im Wickel unregelmäßig zueinander Hegende Räume frei, die in ihrer Gesamtheit enge Filterkanäle für den Durchgang der zu reinigenden Flüssigkeit bilden.The crimped threads glued together can be left irregularly to one another in the lap Hanging spaces free the narrow filter channels for the passage of those to be cleaned Form liquid.
Die Endscheiben 12 sind außen ursprünglich flach und haben einen größeren Durchmesser als der fertige Filtenvickel; überstehende Ränder 14 der Endscheiben 12 sind als Bördelränder 15 um den fertigen Filterwickel 11 herumgelegt. In diesen sich eindrückende Sicken 16 in den Bördelrändern 15 dienen zusätzlich der Abdichtung des Wickels..An den Endscheiben 12 sind außen in.der Mitte die Durchbrechungen 17 dort umgebende Dichtungsringe 18 befestigt.The end disks 12 are originally flat on the outside and have a larger diameter than the finished one Filtenvickel; protruding edges 14 of the end plates 12 are placed around the finished filter roll 11 as flanged edges 15. In these impressed Corrugations 16 in the flanged edges 15 also serve to seal off the winding ... on the end disks 12 are outside in.der middle, the openings 17 surrounding sealing rings 18 attached there.
Der Filterkörper kann ..-mittels der Durchbrechungen 17 und der Dichtungsmittel 18 in nicht dargestellter, aber bekannter Weise auf ein Halte- oder Abflußrohr in einem Filtergehäuse od. dgl. aufgesteckt werden.The filter body can ..- by means of the openings 17 and the sealing means 18 in a not shown, but known manner on a holding or drain pipe in a filter housing or the like.
Bei einer anderen Ausführungsform des Filtereinsatzes nach der Erfindung- (Fig. 2) ist ein ohne Stützkörper fertig gewickelter und verklebter Filterkörper 20 verwendet. An seinen Endflächen sind mittels einer Klebeschicht 21 ebene Endscheiben 22 aus Kunststoff angeklebt. Auch: hier sind die Endscheiben mit Durchbrechungen in der Mitte und den zugehörigen Dichtungsmitteln zur' Aufnahme eines (nicht gezeichneten) Stützrohres versehen.In another embodiment of the filter insert according to the invention (Fig. 2) is a without Support body of fully wound and glued filter body 20 is used. At its end faces are means an adhesive layer 21 glued flat end plates 22 made of plastic. Also: here are the end caps with openings in the middle and the associated sealing means to 'accommodate a (not shown) Provided support tube.
Statt Kräuselfäden aus Polyamid können auch solche aus einem anderen kräuselbaren Werkstoff, beispielsweise Polyacrylnitril oder Terephthalsäurepolyestern, verwendet werden.Instead of crimped threads made of polyamide, threads made of another crimpable material, for example Polyacrylonitrile or terephthalic acid polyesters can be used.
Der Filterkörper zum Filtereinsatz nach der Erfindung wird im wesentlichen in zwei getrennten Schritten hergestellt: erstens dem Wickeln des Filterwickels, zweitens 'dem Verkleben der Fäden des fertigen Filterwickels an Berührungspunkten.The filter body for the filter insert according to the invention is essentially divided into two Steps made: firstly, the winding of the filter roll, secondly, the gluing of the threads of the finished Filter wraps at points of contact.
Beim Wickeln besteht vor allem die Schwierigkeit, den leicht dehnbaren Kräuselfaden mit einer festgelegten, konstanten Spannung aufzuwickeln.The main difficulty in winding is to use the easily stretchable crimped thread with a fixed, winding with constant tension.
Ein brauchbares Verfahren ist es beispielsweise, zunächst aus glattgezogenen Kräuselfäden auf einem etwa mittels einer Spreizeinrichtung vergrößerten Wickeldorn einen Wickel mit entsprechend vergrößerten radialen Abmessungen zu wickeln und hierauf nach Abschluß des Wickeins den Wickeldorn innerhalb des auf ihm sitzenden Wickels zu verkleinern. Der Wickel zieht sich dann vermöge der Formelastizität der glattgezogenen Kräuselfäden zusammen, wobei die letzteren wieder gekräuselte Form annehmen, und es wird so ein Wickel aus Kräuselfaden erhalten.A useful method is, for example, initially from straightened crimped threads on a for example by means of a spreader enlarged mandrel a winding with correspondingly enlarged to wind radial dimensions and then after completion of the winding mandrel within of the wrap sitting on it. The wrap then pulls by virtue of the elasticity of the formula of the straightened crimped threads together, the latter assuming a crimped shape again, and a crimped thread lap is thus obtained.
Als Wickeldorn ist in diesem Falle der endgültige Träger des Wickels nur dann verwendbar, wenn er mittels der genannten Spreizvorrichtung aufgespreizt werden kann, also beispielsweise aus zwei trennbaren, halibkreiszylindrischen Hälften besteht.In this case, the final support of the roll can only be used as the winding mandrel if it can be spread by means of the said spreading device, so for example from two separable, semicircular cylindrical halves.
Im anderen Falle wird der Filterwickel nicht auf seinen endgültigen Träger gewickelt, sondern wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 erst im fertigen Zustand auf diesen aufgeschoben.In the other case, the filter roll is not wound on its final carrier, but as with The embodiment according to FIG. 2 is only pushed onto this in the finished state.
Ein weiteres Verfahren zum Wickeln des Filterwickels wird an Hand von Fig. 3 erläutert.Another method for winding the filter roll is explained with reference to FIG. 3.
Dargestellt ist eine Wickelvorrichtung auf einer Grundplatte 30. Ein Kräuselfaden 31 wird von einer Vorratsspule 32 über eine Zuführwalze 33 einem Wickeldorn 34 zugeführt, auf dem er zu einem Filterwickel 35 aufgewickelt wird. Die Vorratsspule 32 läuft lose, sie hat aber eine regelbare Bremseinrichtung, hier angedeutet durch eine Bremstrommel 36, einShown is a winding device on a base plate 30. A crimped thread 31 is from a Supply reel 32 is fed via a feed roller 33 to a winding mandrel 34, on which it becomes a filter roll 35 is wound up. The supply reel 32 runs loosely, but it has an adjustable braking device, indicated here by a brake drum 36, a
ίο Bremsband 37 und eine Spannvorrichtung 38 mit verstellbarem Spannschloß 39. Mittels der Bremseinrichtung wird die Spannung des von der Spule 32 ablaufenden Fadens so eingestellt, daß die in nicht dargestellter Weise angetriebene Zuführwalze 33 den sie mindestens einmal umschlingenden Faden 31 in glattgezogenem Zustand auf- und durch Reibungsschluß mitnimmt.ίο Brake band 37 and a tensioning device 38 with adjustable Turnbuckle 39. By means of the braking device, the tension of the running from the coil 32 is Thread set so that the not shown driven feed roller 33 they at least once looped thread 31 in the smooth state and open by frictional engagement takes away.
Der Wickeldorn 34 wird mit der gleichen Drehzahl und in der gleichen Drehrichtung angetrieben wie dieThe winding mandrel 34 is driven at the same speed and in the same direction of rotation as the
ao Zuführwalze 33, was in der Zeichnung gleichfalls nicht dargestellt ist. Dabei wird der Durchmesser der Zuführwalze so gewählt, daß er sich zum mittleren Durchmesser des (fertigen) Filterwickels auf dem Wickeldorn so verhält, wie die Länge eines glattgezogenen Fadens zu der Länge des aus diesem entstehenden Kräuselfaden.ao feed roller 33, which is also not in the drawing is shown. The diameter of the feed roller is chosen so that it becomes the mean diameter of the (finished) filter roll on the winding mandrel behaves like the length of a smooth one Thread to the length of the resulting crimped thread.
Die Geschwindigkeit, mit der der Faden von der Zuführwalze 33 abläuft, und die Geschwindigkeit, mit der er auf den Wickeldorn aufläuft, stehen dann zueinander ebenfalls in jenem Verhältnis. Infolgedessen kann sich der auf der Zuführwalze noch glattgezogen liegende Faden in dem genannten Verhältnis wieder zusammenziehen, so daß er als Kräuselfaden auf den Filterwickel 35 aufläuft.The speed at which the thread runs off the feed roller 33 and the speed with that it runs onto the winding mandrel are then also in that relationship to one another. Consequently the thread still stretched smoothly on the feed roller can be restored in the stated ratio pull together so that it runs onto the filter roll 35 as a crimped thread.
Auch der zweite Fertigungsschritt, das Verkleben der Kräuselfäden des Wickels an ihren Berührungspunkten, kann auf mehrerlei Arten durchgeführt werden.Also the second production step, the gluing of the crimped threads of the winding at their points of contact, can be done in a number of ways.
So kann schon während des Wickeins laufend ein verklebendes Mittel, gegebenenfalls verdünnt mit einem flüchtigen Lösungsmittel, auf den Wickel aufgesprüht werden. Dieses Verfahren hat besonders bei einer Ausführung nach Fig. 1 den Vorzug, daß das Klebemittel auch auf die Endscheibe aufgesprüht wird und diese, zugleich in radialer Richtung abdichtend, mit dem Filterwickel verbindet.This means that an adhesive agent, possibly diluted with it, can be used while the baby is changing a volatile solvent to be sprayed onto the winding. This procedure has especially at an embodiment according to FIG. 1 has the advantage that the adhesive is also sprayed onto the end disk and this, at the same time sealing in the radial direction, connects to the filter roll.
Das verklebende Mittel kann auch in bekannter Weise durch einfaches Tränken in den Filterwickel eingebracht werden.The adhesive can also be used in a known manner by simply soaking it into the filter roll be introduced.
In den beiden eben erwähnten Fällen wird sich im allgemeinen noch eine Trocken- oder Wärmebehandlung oder beides anschließen. Dabei kann je nach Wahl und je nach Behandlung des verklebenden Mittels dieses entweder durch einfaches Trocknen oder durch Polymerisation oder durch Aushärten auf den Fäden des Wickels fixiiert werden.In the two cases just mentioned, a dry or heat treatment will generally be used or connect both. Depending on the choice and treatment of the adhesive agent this either by simply drying or by polymerization or by curing on the Threads of the winding are fixed.
Ein anderes, sehr einfaches und besonders für die Massenfertigung geeignetes Verfahren besteht darin, den Filterwickel mit einem flüchtigen Quellungs- oder Lösungsmittel, vorzugsweise dem Dampf eines solchen, zu behandeln und dadurch die Fäden an der Oberfläche klebrig zu machen und zum gegenseitigen Haften an Berührungspunkten zu bringen. Das QuelLungs- oder Lösungsmittel wird anschließend .durch Behandein mit (warmer) Luft oder auch nur durch Stehenlassen der Filterwickel an der Luft wieder entfernt.Another, very simple and particularly suitable method for mass production is to the filter wrap with a volatile swelling agent or solvent, preferably the vapor of such, to treat and thereby to make the threads on the surface sticky and to adhere to each other to bring to points of contact. The swelling agent or solvent is then treated removed again with (warm) air or simply by leaving the filter wrap in the air.
Die Einwirkung des Mittels auf .den Faden läßt sich durch Wahl der Behandlungstemperatur und. durch geeignete Verdünnung, beispielsweise durch Arbeiten mit ungesättigtem Dampf, beliebig regeln.The action of the agent on the thread can be by choosing the treatment temperature and. by suitable dilution, for example by working with unsaturated steam, regulate as required.
Für Fasern und Fäden aus Polyamid ist Ameisensäure, insbesondere in Dampfform, ein geeignetes Quellungsmittel.For fibers and threads made of polyamide, formic acid, especially in vapor form, is a suitable one Swelling agent.
Das zuletzt angegebene Verfahren hat den großen Vorteil, daß zum Verkleben keinerlei endgültig im Wickel verbleibende Substanz in diesen eingebracht wird. Es besteht also nicht wie beim Tränken mit feste Substanz hinterlassenden Tränkmitteln die Gefahr, daß der Querschnitt der Filterkanäle im Filterkörper in unkontrollierbarer Weise verkleinert wird.The last-mentioned method has the great advantage that no final in the gluing Wrap remaining substance is introduced into this. So there is no such thing as solid watering Impregnating agents that leave behind the risk of the cross-section of the filter channels in the filter body is reduced in size in an uncontrollable manner.
Es wird bemerkt, daß für die Gegenstände der Unteransprüche 2 bis 7 und 10 bis 16 Schutz nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch begehrt wird.It is noted that for the subjects of the dependent claims 2 to 7 and 10 to 16 protection only in Connection with the main claim is sought.
Claims (16)
Deutsche Patentschriften Nr. 859 141, 767 479,
498;
belgische Patentschrift Nr. 496 092;Considered publications:
German patent specifications No. 859 141, 767 479,
498;
Belgian Patent No. 496 092;
»Umschau«, 1954, Heft 1, S. 19.German utility model No. 1 685 126;
"Umschau", 1954, issue 1, p. 19.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB37499A DE1051812B (en) | 1955-10-12 | 1955-10-12 | Filter cartridge and process for its manufacture |
Applications Claiming Priority (2)
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GB23228/58A GB838384A (en) | 1958-07-19 | 1958-07-19 | Improvements in or relating to filters |
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ID=25965108
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE1051812B (en) |
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DE1685126A1 (en) * | 1962-03-26 | 1970-04-09 | Fritz Lustenau Hagen | Boat |
-
1955
- 1955-10-12 DE DEB37499A patent/DE1051812B/en active Pending
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