DE112020005785B4 - Abscheidebauteil für ein Filterelement, Filterelement, Filtereinrichtung und Herstellungsverfahren - Google Patents

Abscheidebauteil für ein Filterelement, Filterelement, Filtereinrichtung und Herstellungsverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE112020005785B4
DE112020005785B4 DE112020005785.2T DE112020005785T DE112020005785B4 DE 112020005785 B4 DE112020005785 B4 DE 112020005785B4 DE 112020005785 T DE112020005785 T DE 112020005785T DE 112020005785 B4 DE112020005785 B4 DE 112020005785B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
separation
support body
filter element
component
web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE112020005785.2T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112020005785A5 (de
Inventor
Andreas Panni
Bruno Böhl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Publication of DE112020005785A5 publication Critical patent/DE112020005785A5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112020005785B4 publication Critical patent/DE112020005785B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/528Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using wound sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/003Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D25/00Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/22Cell-type filters
    • B01D25/24Cell-type roll filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/111Making filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13Supported filter elements
    • B01D29/15Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • B01D29/21Supported filter elements arranged for inward flow filtration with corrugated, folded or wound sheets
    • B01D29/216Supported filter elements arranged for inward flow filtration with corrugated, folded or wound sheets with wound sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/31Self-supporting filtering elements
    • B01D29/33Self-supporting filtering elements arranged for inward flow filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0001Making filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2411Filter cartridges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/04Supports for the filtering elements
    • B01D2201/0415Details of supporting structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2265/00Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/06Details of supporting structures for filtering material, e.g. cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/10Multiple layers
    • B01D2275/105Wound layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract

Abscheidebauteil (4, 5) für ein Filterelement (3), insbesondere zur Flüssigkeitsabscheidung aus einem Aerosol oder zur Partikelabscheidung aus Flüssigkeiten oder Gasen, mit einem Stützkörper (12) und mit einem Abscheidekörper (13), der mindestens eine Seitenfläche des Stützkörpers (12) ganz oder teilweise bedeckt, wobei der Stützkörper (12) und der Abscheidekörper (13) jeweils bahnförmig ausgebildet und zu Spiralform mit axial aufeinanderfolgenden Wendeln gewickelt sind, wobei der Stützkörper (12) am oberen und unteren Rand seiner Bahn jeweils einen Verbindungsfalz (14, 15) aufweist und die Verbindungsfalze (14, 15) in axial aufeinanderfolgenden Wendeln in Eingriff miteinander stehen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Abscheidebauteil für ein Filterelement, insbesondere zur Flüssigkeitsabscheidung aus einem Aerosol oder zur Partikelabscheidung auf Flüssigkeiten oder Gasen. Die Erfindung bezieht des Weiteren auf ein Filterelement, insbesondere zur Flüssigkeitsabscheidung aus einem Aerosol oder zur Partikelabscheidung auf Flüssigkeiten oder Gasen, wobei das Filterelement ein Abscheidebauteil zwischen einer oberen und einer unteren Endscheibe aufweist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement, das mit einem Abscheidebauteil versehen ist. Schließlich bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Abscheidebauteils für ein Filterelement.
  • Stand der Technik
  • GB 2 088 421 A beschreibt ein perforiertes Rohr aus Blechmaterial für den Einsatz in einem Flüssigkeitsfilter, hergestellt aus einer Spule des Blechmaterials mit einer spiralförmigen Naht.
  • DE 197 45 924 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Spiralrohrformung mit Prägestation, Formwerkzeug, Verbördeln, Trenneinrichtung und Längenmessung mittels mechanischopto-elektronischer oder mechanisch-elektrischer Messeinrichtung.
  • US 2009/0 235 506 A1 beschreibt einen Apparat zur kontinuierlichen Perforation von Bandstahl und Bildung von Rohren, umfassend Schneidstationen, Formrolleneinheit und Rohrbiegemaschine.
  • US 2010/0 122 447 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Bohrloch-Siebeinheit durch das Zusammenfügen von Schichten eines Siebmaterials und das Verbinden der gegenüberliegenden Kanten über Öffnungen ohne Schweißen.
  • DE 10 2018 125 235 A1 beschreibt einen Fluidfiltereinsatz mit Haupt- und Nachabscheider, wobei der Nachabscheider eine axiale Elastizität aufweist.
  • EP 2 959 955 A1 beschreibt einen Filter zur Partikelfiltration in Flüssigkeits- und Gasströmen mit zylindrischem Element, poröser Hülle und Endkappe für Abdichtung.
  • DE 693 08 065 T2 beschreibt ein gewickeltes Gasgeneratorfilterelement mit einem biegbaren zylindrischen Kern, Filterschichten und einer Außenschicht, welche spiralförmig gewickelt und miteinander verbunden sind, um eine zylindrische Form zu halten.
  • DE 21 61 352 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen verstärkten Filterelements durch schraubenförmiges Aufwickeln von Siebstreifen und perforiertem Verstärkungsstreifen auf einen drehbaren Dorn und anschließendes Schweißen der überlappenden Randteile.
  • JP H04-114 405 U beschreibt ein Verfahren, in dem durch das spiralförmige Aufwickeln einer langen Metallbandplatte mit vielen kleinen Löchern und das Verbinden benachbarter Seitenkanten eine spiralförmige Naht entsteht, wobei an beiden Endkanten des spiralförmigen Rohrkörpers Aussparungen vorgesehen sind, um die Endabschnitte der Naht zu entfernen.
  • DE 100 63 881 A1 beschreibt ein Filterelement zur Reinigung eines Fluidstroms, bestehend aus einem zylindrischen Stützkörper, einer ersten und einer zweiten Stirnseite sowie einem umschließenden schweißbaren Filtermedium.
  • Die DE 20 2008 005 672 U1 offenbart eine Luftentölvorrichtung, mit der Öl aus ölnebelbehafteter Luft abgeschieden werden kann. Die Luftentölvorrichtung weist in einem Gehäuse ein Luftentölelement auf, das aus einem hohlzylindrischen Träger und einem Vlieswickel auf dem Träger aufgebaut ist. An den Stirnseiten des Luftentölelementes befinden sich Endscheiben, die den Vlieswickel axial verschließen. Das Luftentölelement wird radial von innen nach außen von der ölnebelbehafteten Luft durchströmt, wobei die Öltröpfchen an dem Vlieswickel abgeschieden werden und durch ihr Eigengewicht nach unten in einen Auffangraum abströmen, aus dem das Öl abgeleitet wird.
  • Typischerweise besteht der Vlieswickel in derartigen Luftentölvorrichtungen aus einem Koaleszermaterial.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfach herzustellendes Abscheidebauteil für ein Filterelement zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
  • Das erfindungsgemäße Abscheidebauteil kann in einem Filterelement eingesetzt werden und dient zur Abscheidung von flüssigen Tröpfchen oder festen Partikeln in einem zu reinigenden Fluid, das durch das Abscheidebauteil geleitet wird und bei dem es sich um eine Flüssigkeit oder ein Gas handelt. In bevorzugter Ausführung dient das Abscheidebauteil zur Flüssigkeitsabscheidung aus einem Aerosol, insbesondere zur Ölabscheidung aus einem Ölnebel, bestehend aus Luft mit schwebenden Öltröpfchen. Das Abscheidebauteil kann gegebenenfalls als Sekundärabscheider bei Luftfilteranwendungen eingesetzt werden.
  • Das Filterelement, welches das Abscheidebauteil enthält, kann als ein Luftentölelement einer Luftentölvorrichtung eingesetzt werden. Es ist auch möglich, in dem Filterelement zusätzlich einen Filtermediumkörper für die Filtration des durchgeleiteten Fluids vorzusehen, wobei das Abscheidebauteil dem Filtermediumkörper vor- oder nachgeschaltet ist.
  • Das Abscheidebauteil weist einen Stützkörper und einen Abscheidekörper auf, der mindestens eine Seitenfläche des Stützkörpers ganz oder teilweise bedeckt. Der Stützkörper verleiht dem Abscheidebauteil Stabilität und hält den Abscheidekörper in einer gewünschten Form. Der Abscheidekörper ist beispielsweise als eine Vliesbahn ausgebildet, die eine Seitenfläche des Stützkörpers bedeckt. Gemäß einer bevorzugten Ausführung besteht der Abscheidekörper aus einem Koaleszermaterial.
  • Der Stützkörper und der Abscheidekörper sind jeweils bahnförmig ausgebildet und weisen im Ausgangszustand vorteilhafterweise die Form einer ebenen Bahn auf. Zur Herstellung der gewünschten Form des Abscheidebauteils, das einen Hohlkörper bildet und vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildet ist, sind Stützkörper und Abscheidekörper zu einer Spiralform mit axial aufeinanderfolgenden Wendeln gewickelt, wobei jede vollständige Wendel eine sich über 360° erstreckende Bahn sowohl des Stützkörpers als auch des Abscheidekörpers umfasst. Aufgrund der Spiralform ist jede Wendel in Achsrichtung - bezogen auf die Längsachse des Abscheidebauteils - gestreckt und entsprechend mit einer axialen Steigung versehen, insbesondere in der Weise, dass der der Beginn und das um mindestens 300°, insbesondere um 360° versetzte Ende einer Wendel näherungsweise um die Breite der Bahn axial versetzt sind. Axial schließen sich im Hohlkörper eine oder mehrere aufeinanderfolgende Wendeln an, zu denen der Stützkörper und der Abscheidekörper jeweils gewickelt sind.
  • Der Stützkörper weist an seinem oberen und an seinem unteren Rand seiner Bahn jeweils einen Verbindungsfalz auf. In aufeinanderfolgenden Wendeln steht der Verbindungsfalz am oberen Rand der ersten Wendel in Eingriff mit dem Verbindungsfalz am unteren Rand der darauffolgenden Wendel.
  • In dieser Ausführung sind die aufeinanderfolgenden Wendeln des Stützkörpers über die ineinandergreifenden Verbindungsfalze formschlüssig miteinander verbunden. Dies verleiht dem Abscheidebauteil ein hohes Maß an Stabilität. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise ausschließlich über die Verbindungsfalze, so dass keine zusätzlichen Verbindungsmaßnahmen erforderlich sind, um aufeinanderfolgende Wendeln des Stützkörpers miteinander zu verbinden. Die Verbindungsfalze können auf einfache mechanische Weise durch Umbiegen des oberen und unteren Rands der Bahn des Stützkörpers erzeugt werden. Vorteilhafterweise sind die Verbindungsfalze am oberen und unteren Rand der Bahn zu unterschiedlichen Seitenflächen der Bahn umgebogen.
  • Der Formschluss, hergestellt durch die in Eingriff stehenden Verbindungsfalze in aufeinanderfolgenden Wendeln, besteht vorzugsweise in Achsrichtung des spiralförmig gewickelten Abscheidebauteils. Auch in Radialrichtung kann ein Formschluss durch die ineinandergreifenden Verbindungsfalze gegeben sein.
  • In zweckmäßiger Ausführung bedeckt der Abscheidekörper den Stützkörper auch im Bereich des Verbindungsfalzes. Dementsprechend ist der Verbindungsfalz sowohl vom Abscheidekörper als auch vom Stützkörper gebildet. Der Verbindungsfalz ist mindestens zweilagig aufgebaut und weist als erste Lage den Stützkörper und als zweite Lage den Abscheidekörper auf. Auch der Abscheidekörper kann falzförmig umgebogen sein, wobei zur Verbindung der aufeinanderfolgenden Wendeln bei den ineinandergreifenden Verbindungsfalzen Abschnitte des Abscheidekörpers am oberen und unteren Rand in aufeinanderfolgenden Wendeln ineinandergreifen und aneinander liegen.
  • In alternativer Ausführung ist es auch möglich, dass der Abscheidekörper den Stützkörper nur teilweise bedeckt und der obere Rand und der untere Rand des Stützkörpers frei von dem Material des Abscheidekörpers sind. Die Verbindungsfalze am oberen und unteren Rand der Bahn des Stützkörpers weisen in dieser Ausführung kein Material des Abscheidekörpers auf, so dass die Verbindung der aufeinanderfolgenden Wendeln ausschließlich über den Stützkörper erfolgt. Der Abscheidekörper bedeckt vorteilhafterweise das wendelförmige, einen Hohlkörper bildende Abscheidebauteil an mindestens einer Seitenfläche - der Innenseite oder der Außenseite - vollständig.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Abscheidekörper nur an einer Seitenfläche des Stützkörpers angeordnet, insbesondere an der Außenseite des Stützkörpers. Alternativ ist es auch möglich, den Abscheidekörper an der Innenseite des Stützkörpers anzuordnen. Des Weiteren ist es möglich, sowohl an der Außenseite als auch an der Innenseite des Stützkörpers jeweils einen Abscheidekörper anzuordnen.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist der Stützkörper eine Gitterstruktur auf, die zum einen dem Stützkörper eine hohe Stabilität verleiht und zum andern das Durchströmen des Fluids durch den Stützkörper erlaubt. Der Stützkörper kann aus einem Kunststoffmaterial oder aus einem Metall gefertigt sein.
  • Das Abscheidebauteil weist, gemäß weiterer vorteilhafter Ausführung, eine zylindrische Spiralform auf. Dementsprechend ist das Abscheidebauteil hohlzylindrisch ausgebildet, wobei die Durchströmung in Radialrichtung - bezogen auf die Längsachse des Abscheidekörpers - erfolgt. Es kann beispielsweise zweckmäßig sein, dass sich der Abscheidekörper an der Außenseite des Stützkörpers befindet und die Durchströmung radial von außen nach innen oder von innen nach außen durchgeführt wird.
  • In einer weiteren Ausführung ist das Abscheidebauteil kegelförmig oder konusförmig ausgebildet. Auch in dieser Ausführung wird das Abscheidebauteil radial zu seiner Längsachse von dem zu reinigenden Fluid durchströmt.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Filterelement, das insbesondere zur Flüssigkeitsabscheidung aus einem Aerosol verwendet wird und mit einem vorbeschriebenen Abscheidebauteil zwischen einer oberen und einer unteren Endscheibe versehen ist. Das Filterelement kann gegebenenfalls in Strömungsrichtung ein weiteres Abscheidebauteil aufweisen, so dass in konzentrischer Ausführung zwei Abscheidebauteile im Filterelement angeordnet sind. Die Abscheidebauteile bilden hierbei einen Hauptabscheider und einen Nachabscheider oder einen Vorabscheider und einen Hauptabscheider. Es kann gegebenenfalls ausreichend sein, dass das Filterelement ausschließlich aus einem oder aus mehreren Abscheidebauteilen besteht. In alternativer Ausführung ist es auch möglich, ein Filterelement mit einem Filtermediumkörper und zusätzlich mit einem Abscheidebauteil zu versehen, wobei das Abscheidebauteil dem Filtermediumkörper vor- oder nachgeschaltet sein kann. Der Filtermediumkörper weist vorzugsweise die gleiche Grundgeometrie wie das Abscheidebauteil auf und ist beispielsweise hohlzylindrisch ausgebildet. Filtermediumkörper und Abscheidebauteil liegen konzentrisch zueinander.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung mit einem vorbeschriebenen Filterelement, das mit einem Abscheidebauteil versehen ist. Das Filterelement ist in einem Filtergehäuse der Filtereinrichtung aufgenommen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Abscheidebauteils für ein Filterelement, insbesondere eines vorbeschriebenen Abscheidebauteils. Das Abscheidebauteil kann zur Flüssigkeitsabscheidung aus einem Aerosol verwendet werden, beispielsweise zur Luftentölung. Bei dem Verfahren wird ein bahnförmiger und vorzugsweise ebener Abscheidekörper auf einen ebenfalls bahnförmigen und vorzugsweise ebenen Stützkörper aufgelegt. Anschließend werden die aufeinandergelegten, bahnförmigen Stützkörper und Abscheidekörper zu einer Spiralform gewickelt, die axial aufeinanderfolgende Wendeln aufweist. Während des Wickelvorgangs werden ein Verbindungsfalz am oberen Rand einer Wendel der Spiralform und ein weiterer Verbindungsfalz am unteren Rand der darauffolgenden Wendel der Spiralform in Eingriff miteinander gebracht. Dies erfolgt insbesondere in der Weise, dass die Verbindungsfalze am oberen Rand und am unteren Rand des bahnförmigen Stützkörpers während des Wickelvorgangs erzeugt und miteinander in Eingriff gebracht werden.
  • Somit erfolgt im gleichen Schritt das Wickeln und das Umbiegen der Verbindungsfalze am oberen und unteren Rand des bahnförmigen Stützkörpers, wobei mit dem Umbiegen zugleich der Eingriff der Verbindungsfalze geschaffen wird. Hierbei wird während des Wickelns simultan der Verbindungsfalz am unteren Rand in Richtung der ersten Seitenfläche kontinuierlich umgebogen und der Verbindungsfalz am oberen Rand in Richtung der zweiten Seitenfläche kontinuierlich umgebogen, wobei während des Umbiegevorgangs die Verbindungsfalze bereits in Eingriff ineinander gebracht werden. Bei partiellem Eingreifen der Verbindungsfalze ineinander wird der Biegevorgang fortgesetzt, bis die gewünschte Endposition der Verbindungsfalze erreicht ist. In der Endposition liegen die umgebogenen Verbindungsfalze vorteilhafterweise parallel zueinander und außerdem parallel zur durchgehenden Wand des Stützkörpers. In der Endposition besteht der gewünschte Formschluss zwischen den ineinandergreifenden Verbindungsfalzen.
  • Es kann gegebenenfalls zweckmäßig sein, dass mit dem Auflegen des Abscheidekörpers auf den Stützkörper eine Verbindung zwischen Abscheide- und Stützkörper geschaffen wird, beispielsweise durch Ankleben des Abscheidekörpers am Stützkörper oder durch Anschweißen des Abscheidekörpers an den Stützkörper. Im Fall, dass der Stützkörper auf Kunststoff basiert, ist ein Schweißprozess wie z.B. Ultraschallschweißen oder Heißkeilschweißen möglich, gegebenenfalls unter Verwendung eines zusätzlichen Werkstoffes. Besitzt der Abscheider metallische Bestandteile, so kann dieser auch mit einem metallischen Stützkörper verschweißt werden.
  • In alternativer Ausführung kann es aber ausreichend sein, den Abscheidekörper nur lose auf den Stützkörper aufzulegen. Des Weiteren ist es möglich, den Abscheidekörper, der aus einem nachgiebigen Vliesmaterial besteht, gegen den Stützkörper anzudrücken, so dass Material des Abscheidekörpers zumindest teilweise in die Gitteröffnungen des Stützkörpers hineinragt und auf diese Weise eine lockere Verbindung zwischen Abscheide- und Stützkörper geschaffen wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
    • 1 einen Schnitt längs durch eine Filtereinrichtung zur Flüssigkeitsabscheidung aus einem Aerosol, wobei in der Filtereinrichtung zwei konzentrisch angeordnete Abscheidebauteile aufgenommen sind,
    • 2 das Abscheidebauteil während der Herstellung mittels Durchführen eines Wickelvorgangs, bei dem ein bahnförmiger Stützkörper und ein bahnförmiger Abscheidekörper, die aufeinanderliegen, spiralförmig gewickelt werden,
    • 3 eine Draufsicht auf das Abscheidebauteil während des Wickelvorgangs,
    • 4 eine Detailansicht von einem oberen und einem unteren Verbindungsfalz an aufeinanderfolgenden Wendeln des spiralförmig gewickelten Abscheidekörpers zu Beginn eines Biegevorgangs, mit dem die Verbindungsfalze hergestellt werden,
    • 5 die Verbindungsfalze in einem weiter fortgeschrittenen Biegestadium,
    • 6 die Verbindungsfalze kurz vor Abschluss des Biegevorgangs,
    • 7 die Verbindungsfalze nach Abschluss des Biegevorgangs in der endgültigen, ineinandergreifenden Verbindungsposition.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • Bei der in 1 dargestellten Filtereinrichtung 1 handelt es sich um eine Luftentöleinrichtung, mit der Öltröpfchen aus einem Luftstrom abgesondert werden können. In dem zylindrischen Filtergehäuse 2 ist ein Filterelement 3 aufgenommen, das zwei jeweils hohlzylindrische Abscheidebauteile 4 und 5 umfasst, die konzentrisch und auf radialem Abstand zueinander angeordnet sind. Das radial außenliegende Abscheidebauteil bildet einen Hauptabscheider, das radial innenliegende Abscheidebauteil 5 einen Nachabscheider. An den Abscheidebauteilen 4, 5 werden die Öltröpfchen, die im Luftstrom mitgeführt werden, abgeschieden und axial nach unten abgeleitet. Die beiden Abscheidebauteile 4 und 5 weisen eine gemeinsame untere Endscheibe 6 und eine gemeinsame obere Endscheibe 7 auf, wobei die untere Endscheibe 6 geschlossen ausgebildet ist und den Innenraum strömungsdicht abdichtet, wohingegen die obere Endscheibe 7 eine zentrale Öffnung aufweist, über die die gereinigte Luft axial abströmen kann. An der oberen Endscheibe 7 befindet sich ein Flansch 8, der zwischen der Oberseite des Gehäuses 2 und einem aufsetzbaren Deckel 9 eingeklemmt ist, wodurch das Filterelement 3 sicher in seiner vorgesehenen Postion im Filtergehäuse 2 gehalten ist.
  • Die zu reinigende Luft wird radial über einen Einströmstutzen 10, der sich in der Wand des Filtergehäuses 2 befindet, in das Innere des Filtergehäuses 2 geleitet. Die gereinigte Luft wird axial über einen Abströmstutzen 11, der sich im Deckel 9 befindet, abgeleitet.
  • Die beiden Abscheidebauteile 4 und 5 weisen den gleichen Grundaufbau auf. Beide Abscheidebauteile 4, 5 sind als Wickelkörper mit einem innenliegenden, zylindrischen Stützkörper und einem auf der Außenseite des Stützkörpers liegenden Abscheidekörper ausgeführt. Der Stützkörper besteht beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall und kann eine Gitterstruktur aufweisen; der Stützkörper verleiht dem Abscheidebauteil 4 bzw. 5 die erforderliche Stabilität und trägt den aus einem weichen, nachgiebigen Abscheidematerial gefertigten Abscheidekörper, welcher insbesondere aus einem Koaleszermaterial besteht. Beim Abscheidebauteil 4 kann der Stützkörper wahlweise auch durch Runden eines flachen Zuschnitts erfolgen, der lediglich in Längsausdehnung mittels Falzen oder Schweißen verbunden ist.
  • Die 2 und 3 stellen Momentaufnahmen bei der Herstellung der Abscheidebauteile 4 bzw. 5 dar. Das Ausgangsmaterial für jedes Abscheidebauteil 4, 5 ist ein bahnförmiger Stützkörper 12 sowie ein bahnförmiger Abscheidekörper 13, die im ebenen, ausgebreiteten Zustand aufeinandergelegt werden. Es kann zweckmäßig sein, eine zumindest lockere Befestigung des Abscheidekörpers 13 auf den Stützkörper 12 vorzusehen, beispielsweise über eine zumindest punktuelle Verklebung oder Verschweißung. Alternativ ist es auch möglich, dass die Bahnen von Stützkörper 12 und Abscheidekörper 13 auch nur lose aufeinanderliegen und keine Verbindung zwischen diesen Bauteilen im Ausgangszustand vorgesehen ist.
  • Die beiden aufeinanderliegenden Bahnen von Stützkörper 12 und Abscheidekörper 13 werden in einer Wickelmaschine spiralförmig in der Weise aufgewickelt, dass sich ein hohlzylindrischer Körper ergibt. Die einzelnen, sich um 360° erstreckenden Wendeln des spiralförmigen Abscheidebauteils umfassen somit jeweils an der Innenseite den Stützkörper 12 und an der Außenseite den Abscheidekörper 13, wobei die einzelnen Wendeln aufgrund der Spiralform sich axial aneinanderschließen. Die axiale Steigung ist so gewählt, dass der untere Rand der zweiten Wendel sich in Höhe des oberen Rands der ersten Wendel befindet. Um eine sichere Verbindung der axial aufeinanderfolgenden Wendeln zu gewährleisten, sind der obere und der untere Rand jeder Bahn zu einem Verbindungsfalz 14 bzw. 15 umgebogen. Der untere Rand wird beispielsweise nach innen umgebogen, um den Verbindungsfalz 14 zu bilden, der obere Rand nach außen umgebogen, um den Verbindungsfalz 15 zu bilden. Die innenliegende Seite ist von dem Stützkörper 12 gebildet, die außenliegende Seiten von dem Abscheidekörper 13.
  • Das Biegen des oberen und unteren Randes des Stützkörpers 12 - einschließlich des Abscheidekörpers 13, der im Ausgangszustand den Stützkörper 12 vollständig an einer Seitenfläche bedeckt - erfolgt während des Wickelvorgangs. Mit dem Wickeln zu der Spirale wird der untere Rand zum Verbindungsfalz 14 nach innen umgebogen und zugleich der obere Rand zum Verbindungsfalz 15 nach außen umgebogen. Dieser Biegeprozess erfolgt während des spiralförmigen Wickelns kontinuierlich, wie den Schnittdarstellungen gemäß den Schnittlinien IV bis VII (3) zu entnehmen ist, die den Einzeldarstellungen gemäß 4 bis 7 entsprechen.
  • Gemäß 4 wird zunächst der obere Rand zu dem oberen Verbindungsfalz 15 stärker umgebogen, wohingegen der Verbindungsfalz 14 am unteren Rand in diesem Stadium noch weniger umgebogen ist. Gemäß den 5 und 6 wird der untere Rand zum Herstellen des Verbindungsfalzes 14 nach und nach stärker umgebogen, der in Eingriff mit dem oberen Verbindungsfalz 15 gelangt. In 7 ist die endgültige Position dargestellt, in der zwei aufeinanderfolgende Wendeln über den vollständigen Eingriff von Verbindungsfalz 14 und Verbindungsfalz 15 sowohl in Achsrichtung als auch in Radialrichtung formschlüssig miteinander verbunden sind. Der umgebogene Abschnitt jedes Verbindungsfalzes 14, 15 liegt im Endzustand gemäß 7 parallel zu den Wandungen der Wendeln oberhalb und unterhalb der Verbindungsfalze 14, 15.
  • Um eine glatte Innenseite 12 sowie eine glatte Außenseite 13 mit zumindest annähernd durchgehender Wandseite zu ermöglichen, weist die untere Wendel einen Kröpfungsbereich 16 auf, der den Übergang von der nicht-gefalzten Bahn zu dem Verbindungsfalz 15 markiert. Im Kröpfungsbereich 16 ist die Bahn benachbart zu ihrem oberen Rand radial versetzt, und zwar um einen Betrag, der der doppelten Dicke von Stützkörper 12 und Abscheidekörper 13 entspricht. Dies stellt sicher, dass sowohl die Innenseite 12 als auch die Außenseite 13 in benachbarten, axial versetzten Wendeln der Spirale sich radial auf gleicher Höhe befinden.

Claims (13)

  1. Abscheidebauteil (4, 5) für ein Filterelement (3), insbesondere zur Flüssigkeitsabscheidung aus einem Aerosol oder zur Partikelabscheidung aus Flüssigkeiten oder Gasen, mit einem Stützkörper (12) und mit einem Abscheidekörper (13), der mindestens eine Seitenfläche des Stützkörpers (12) ganz oder teilweise bedeckt, wobei der Stützkörper (12) und der Abscheidekörper (13) jeweils bahnförmig ausgebildet und zu Spiralform mit axial aufeinanderfolgenden Wendeln gewickelt sind, wobei der Stützkörper (12) am oberen und unteren Rand seiner Bahn jeweils einen Verbindungsfalz (14, 15) aufweist und die Verbindungsfalze (14, 15) in axial aufeinanderfolgenden Wendeln in Eingriff miteinander stehen.
  2. Abscheidebauteil (4, 5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsfalze (14, 15) jeweils als umgebogener oberer bzw. unterer Rand der Bahn des Stützkörpers (12) ausgebildet sind.
  3. Abscheidebauteil (4, 5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Verbindungsfalzes (14, 15) der Abscheidekörper (13) den Stützkörper (12) bedeckt.
  4. Abscheidebauteil (4, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (12) eine Gitterstruktur aufweist.
  5. Abscheidebauteil (4, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheidekörper (13) aus einem Koaleszermaterial besteht.
  6. Abscheidebauteil (4, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheidekörper (13) den Stützkörper (12) an einer Seite vollständig bedeckt.
  7. Abscheidebauteil (4, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheidebauteil (4, 5) eine zylindrische Spiralform aufweist.
  8. Abscheidebauteil (4, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsfalze (14, 15) in aufeinanderfolgenden Wendeln der Spiralform in formschlüssigem Eingriff miteinander stehen.
  9. Filterelement (3), insbesondere zur Flüssigkeitsabscheidung aus einem Aerosol oder zur Partikelabscheidung aus Flüssigkeiten oder Gasen, mit einer oberen Endscheibe (7) und einer unteren Endscheibe (6) und mit einem Abscheidebauteil (4, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zwischen oberer und unterer Endscheibe (6, 7).
  10. Filterelement (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abscheidebauteil (4, 5) in Strömungsrichtung ein Filtermediumkörper oder ein weiteres Abscheidebauteil (4, 5) vor- oder nachgeschaltet ist.
  11. Filtereinrichtung (1) mit einem Filterelement (3) nach Anspruch 9 oder 10 und mit einem Filtergehäuse (2) zur Aufnahme des Filterelements (3).
  12. Verfahren zur Herstellung eines Abscheidebauteils (4, 5) für ein Filterelement (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit den folgenden Verfahrensschritten: - Auflegen eines bahnförmigen Abscheidekörpers (13) auf einen bahnförmigen Stützkörper (12), - Wickeln des Stützkörpers (12) und des Abscheidekörpers (13) zu einer Spiralform mit axial aufeinanderfolgenden Wendeln, wobei während des Wickelns ein Verbindungsfalz (14) am oberen Rand einer Wendel der Spiralform und ein weiterer Verbindungsfalz (15) am unteren Rand der darauffolgenden Wendel der Spiralform in Eingriff miteinander gebracht werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsfalze (14, 15) am oberen und am unteren Rand des bahnförmigen Stützkörpers (12) während des Wickelns erzeugt werden.
DE112020005785.2T 2019-11-14 2020-10-29 Abscheidebauteil für ein Filterelement, Filterelement, Filtereinrichtung und Herstellungsverfahren Active DE112020005785B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019130770.8 2019-11-14
DE102019130770.8A DE102019130770A1 (de) 2019-11-14 2019-11-14 Abscheidebauteil für ein Filterelement
PCT/EP2020/080378 WO2021094095A1 (de) 2019-11-14 2020-10-29 Abscheidebauteil für ein filterelement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112020005785A5 DE112020005785A5 (de) 2023-04-20
DE112020005785B4 true DE112020005785B4 (de) 2024-02-01

Family

ID=73037994

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019130770.8A Withdrawn DE102019130770A1 (de) 2019-11-14 2019-11-14 Abscheidebauteil für ein Filterelement
DE112020005785.2T Active DE112020005785B4 (de) 2019-11-14 2020-10-29 Abscheidebauteil für ein Filterelement, Filterelement, Filtereinrichtung und Herstellungsverfahren

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019130770.8A Withdrawn DE102019130770A1 (de) 2019-11-14 2019-11-14 Abscheidebauteil für ein Filterelement

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220266188A1 (de)
CN (1) CN114667178B (de)
DE (2) DE102019130770A1 (de)
WO (1) WO2021094095A1 (de)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2161352C3 (de) 1970-12-10 1977-02-10 Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von schraubenförmig überlappt gewickelten rohrförmigen Filterelementen
GB2088421A (en) 1980-11-28 1982-06-09 Harrop Robert Anthony Perforated sheet material and tubes for fluid filters
JPH04114405U (ja) 1991-03-18 1992-10-08 山信工業株式会社 フイルタエレメントの内筒
DE69308065T2 (de) 1992-04-30 1997-05-28 Morton Int Inc Spiralförmig gewickelter Gasgeneratorfilter und Verfahren zur dessen Herstellung
DE19745924A1 (de) 1996-10-21 1998-05-14 Mann & Hummel Filter Einrichtung zum Formen eines Spiralrohrs
DE10063881A1 (de) 2000-12-21 2002-06-27 Mann & Hummel Filter Filterelement
US20090235506A1 (en) 2005-09-20 2009-09-24 Castricum Wilhelmus P H Machine to produce expanded metal spirally lock-seamed tubing from solid coil stock
US20100122447A1 (en) 2008-11-19 2010-05-20 Peterson Elmer R Method for Downhole Screen Manufacturing
EP2959955A1 (de) 2014-06-26 2015-12-30 Pall Corporation Spiralförmig gewickelter filter
DE102018125235A1 (de) 2017-10-16 2019-04-18 Mann+Hummel Gmbh Filtereinsatz sowie Fluidfilter

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA966786A (en) * 1970-12-10 1975-04-29 Dale P. Fosdick Tubular filter and method of making same
DE4337101C1 (de) * 1993-10-29 1995-02-02 Altenburger Electronic Gmbh Filter, insbesondere für die Mikro- und Ultrafiltration
US7287684B2 (en) * 2002-07-03 2007-10-30 Tubular Perforating Mfg., Ltd. Filter cartridge assembly and method of manufacture
CN2575061Y (zh) * 2002-08-23 2003-09-24 陈仪清 自锁型塑料型材螺旋缠绕管
DE202004003326U1 (de) * 2004-03-01 2004-08-12 Mann + Hummel Gmbh Filterelement zur Reinigung eines Fluides
DE202008005672U1 (de) 2008-04-23 2009-09-03 Mann+Hummel Gmbh Luftentölelement
EP3072484B1 (de) * 2015-03-26 2020-07-15 The Procter and Gamble Company Spule eines dreidimensionalen substrats
CN109772173B (zh) * 2019-03-19 2024-05-10 成都易态科技有限公司 过滤结构以及过滤结构的制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2161352C3 (de) 1970-12-10 1977-02-10 Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von schraubenförmig überlappt gewickelten rohrförmigen Filterelementen
GB2088421A (en) 1980-11-28 1982-06-09 Harrop Robert Anthony Perforated sheet material and tubes for fluid filters
JPH04114405U (ja) 1991-03-18 1992-10-08 山信工業株式会社 フイルタエレメントの内筒
DE69308065T2 (de) 1992-04-30 1997-05-28 Morton Int Inc Spiralförmig gewickelter Gasgeneratorfilter und Verfahren zur dessen Herstellung
DE19745924A1 (de) 1996-10-21 1998-05-14 Mann & Hummel Filter Einrichtung zum Formen eines Spiralrohrs
DE10063881A1 (de) 2000-12-21 2002-06-27 Mann & Hummel Filter Filterelement
US20090235506A1 (en) 2005-09-20 2009-09-24 Castricum Wilhelmus P H Machine to produce expanded metal spirally lock-seamed tubing from solid coil stock
US20100122447A1 (en) 2008-11-19 2010-05-20 Peterson Elmer R Method for Downhole Screen Manufacturing
EP2959955A1 (de) 2014-06-26 2015-12-30 Pall Corporation Spiralförmig gewickelter filter
DE102018125235A1 (de) 2017-10-16 2019-04-18 Mann+Hummel Gmbh Filtereinsatz sowie Fluidfilter

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019130770A1 (de) 2021-05-20
CN114667178B (zh) 2023-09-05
US20220266188A1 (en) 2022-08-25
CN114667178A (zh) 2022-06-24
WO2021094095A1 (de) 2021-05-20
DE112020005785A5 (de) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112010001186B4 (de) Filtermedium, Verfahren zur Herstellung eines Filtermediums, und Filterelement
DE69334045T2 (de) Faltenfilter
WO2009106587A1 (de) Filtereinrichtung, insbesondere luftfilter für eine brennkraftmaschine
DE102016002059A1 (de) Filtereinsatz und Verfahren zum Herstellen eines Filtereinsatzes
EP2574390A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines ovalen Filterbalges
WO2007134734A1 (de) Staubfilterbeutel
EP1015095B1 (de) Filterelement mit kunststoff-filtermantel
DE102018125235A1 (de) Filtereinsatz sowie Fluidfilter
WO2018082799A1 (de) Filterelement
EP2489292B1 (de) Staubsaugerbeutel
WO2011047963A1 (de) Filterelement, filtereinrichtung und verfahren zum herstellen eines filterelements
DE112020005785B4 (de) Abscheidebauteil für ein Filterelement, Filterelement, Filtereinrichtung und Herstellungsverfahren
DE19738178C2 (de) Filterpatrone und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102016008007B4 (de) Abscheideelement eines Flüssigkeitsabscheiders, Flüssigkeitsabscheider und Verfahren zur Herstellung eines Abscheideelements
DE10225909B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Rohrfilters durch Wickeln sowie Rohrfilter
EP3536391B1 (de) Filter
DE102018133569A1 (de) Filtereinsatz für einen Kraftstofffilter mit dreistufiger Filtration
DE19621860C2 (de) Staubfilter mit teilverklebten Falten und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1786536B1 (de) Filtermedium für ein fluid
WO2013030083A1 (de) Filterelement, filteranordnung und verfahren zum herstellen des filterelements
DE19828321A1 (de) Filtereinsatz in Sternbauart und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2000062909A1 (de) Rohrförmiges filtermodul und verfahren zu seiner herstellung
DE102021001192A1 (de) Verfahren
WO2003103798A1 (de) Verfahren zur herstellung eines rohrfilters durch wickeln sowie rohrfilter
EP2771090B1 (de) Verfahren zum herstellen eines filtermaterials und messerfaltmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division