DE19838401A1

DE19838401A1 - Filter unit

Info

Publication number: DE19838401A1
Application number: DE19838401A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Augustin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 1999-04-29

Abstract

A filter arrangement comprises a hollow cylindrical zig zag shaped folded material. At least one of the end faces has a metal-free polyurethane end cap, made of at least two polyurethane molded sections of varying hardness and/or elasticity.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung aus einem vorzugsweise hohlzylindrischem Filterelement und metallfreien Endkappen aus Polyurethan.The invention relates to a filter device from a preferably hollow cylindrical filter element and metal-free End caps made of polyurethane.

Es ist bekannt Filtereinrichtungen so aufzubauen, daß ein hohlzylindrisches Mittelelement aus zick-zack-förmig gefaltetem Filtermaterial und metallische Endkappen mit Hilfe von Klebemasse verbunden werden. Diese Klebemasse besteht vorzugsweise aus PVC, oder Elastomer-Phenolharzmischunqen, oder Epoxidharz oder Polyurethan. Die Abdichtung gegenüber den Anschlußteilen erfolgt über die metallischen Endkappen. Die metallischen Endkappen geben auch die mechanische Festigkeit des Filterelementes. D.h. die Endkappen erfüllen zwei Hauptfunktionen: Abdichtung und mechanischer Zusammenhalt.It is known to construct filter devices so that a hollow cylindrical center element made of zigzag pleated filter material and metallic end caps with the help be bonded by adhesive. This adhesive exists preferably made of PVC, or elastomer-phenolic resin mixtures, or Epoxy resin or polyurethane. The seal against the Connection parts are made using the metal end caps. The metallic end caps also give the mechanical strength of the filter element. I.e. the end caps meet two Main functions: sealing and mechanical cohesion.

Filterelemente dieser Art werden in großem Umfang als Ölfilter in Automobilen eingesetzt. Das Problem dieser Filterelemente ist die ökologisch und ökonomisch sinnvolle Entsorgung nach dem Gebrauch.Filter elements of this type are widely used as Oil filters used in automobiles. The problem with this Filter elements is the most ecologically and economically sensible Disposal after use.

Sinnvoll wäre die Verbrennung der verbrauchten, ölhaltigen Filterelemente. Das setzt jedoch voraus, daß das Filterelement metallfrei ist. D.h. die metallischen Endkappen müssen durch nichtmetallische Werkstoffe ersetzt werden, vorzugsweise Polymere. Dabei ist es problematisch, ein Polymer zu finden, das so fest ist daß es die mechanischen Kräfte aufnimmt wie bisher das Metallteil gleichzeitig so elastisch, daß es die Dichtfunktionen zu den Anschlußteilen übernimmt. Im Falle von Automobilölfiltern liegt das Problem in den hohen Betriebstemperaturen von ca. 100-150°C, sowie der chemischen Beständigkeit gegen Motoröl.It would make sense to burn the used, oil-containing ones Filter elements. However, that presupposes that Filter element is metal-free. I.e. the metallic end caps must be replaced by non-metallic materials, preferably polymers. It is problematic to have one To find polymer that is so strong that it is mechanical The metal part absorbs forces as before elastic that it has the sealing functions to the connecting parts takes over. The problem lies in the case of automotive oil filters in the high operating temperatures of approx. 100-150 ° C, as well chemical resistance to engine oil.

Das EP 0 650 751 A2 beschreibt eine technische Lösung mittels elastischer Stirnseiten mit zusätzlichem flexiblen Stützring. Nachteil dieser Methode ist der höhere Aufwand bei der Serienfertigung durch zusätzliche Stützringe sowie deren Einbau in das Filterelement.EP 0 650 751 A2 describes a technical solution by means of elastic end faces with additional flexible support ring. The disadvantage of this method is the higher effort involved in Series production by additional support rings and their Installation in the filter element.

Weiter Nachteil ist die sichere und dichte Verbindung zwischen Stützring und elastomerer Endkappe. Another disadvantage is the secure and tight connection between support ring and elastomeric end cap.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine metallfreie Filtereinrichtung zu schaffen, die ohne zusätzliche Konstruktionselemente aus einem Polymertyp für die Endkappen besteht, wobei dieser Polymertyp die mechanische Stützfunktion und die Dichtfunktion übernimmt.The invention is therefore based on the object to create metal-free filter device without additional construction elements made of a polymer type for the end caps, this type of polymer being the mechanical support function and the sealing function takes over.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Filtereinrichtung mit einem vorzugsweise hohlzylindrischen zick-zack-förmig gefalteten Filtermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer der Stirnseiten sich eine metallfreie Polyurethanendkappe befindet aus mindestens zwei Polyurethangießsystemen mit unterschiedlicher Endhärte und oder Elastizität.This object is achieved by a Filter device with a preferably hollow cylindrical zig-zag pleated filter material, thereby characterized in that at least one of the end faces There is at least one metal-free polyurethane end cap two polyurethane casting systems with different final hardness and or elasticity.

Mit dem erfindungsgemäßen Filterelement wird folgendes erreicht:
The following is achieved with the filter element according to the invention:

- The metal end caps are made by a uniform Plastic, polyurethane, replaced. This is a disposal possible through combustion.
- Polyurethane has the advantage that it is halogen-free. Thereby is halogen free, and therefore ecological and simple combustion in terms of safety technology possible.
- Polyurethane is lighter than metal. That reduces that Weight of the component.
- By building the end cap from at least two Polyurethane casting systems of different hardness enter hard system the mechanical strength, a second, soft system, the seal to the connection elements. This construction enables strength and sealing through a single material, polyurethane, to reach.
- Polyurethane casting systems of different hardness can preferably be poured into a mold at the same time. This creates a perfect connection between the sealing and strength-generating part of the end cap guaranteed.
- As a result, there is no additional work step during production required.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung wird anhand der Zeichnungen erläutert.An embodiment of the invention Filter device is explained with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

Reference list

Fig. 1a-1c Filtereinrichtung konventioneller Bauweise mit mit Metallendkappe Fig. 1a-1c filter device of conventional design with a metal end cap

Fig. 1a Querschnitt durch die Filtereinrichtung 1 = Metallendkappe
2 = Klebeschicht
3 = Filtermaterial
Fig. 1a cross section through the filter device 1 = metal end cap
2 = adhesive layer
3 = filter material

Fig. 1b Draufsicht auf die Filtereinrichtung 1 = Metallendkappe
Fig. 1b top view of the filter device 1 = metal end cap

Fig. 1c Ausschnittvergrößerung des Dichtungsbereiches 1 = Metallendkappe
2 = Klebeschicht
3 = Filtermaterial
Fig. 1c enlargement of the sealing area 1 = metal end cap
2 = adhesive layer
3 = filter material

Fig. 2a-2c Erfindungsgemäße Filtereinrichtung mit Endkappen aus jeweils zwei Polyurethansystemen unterschiedlicher Härte FIGS. 2a-2c filter device according to the invention with end caps from two polyurethane systems of different hardness

Fig. 2a Querschnitt durch die Filtereinrichtung 3 = Filtermaterial
4 = Polyurethangießsystem, vorzugsweise hart
5 = Polyurethangießsystem, vorzugsweise weicher
Fig. 2a cross section through the filter device 3 = filter material
4 = polyurethane casting system, preferably hard
5 = polyurethane casting system, preferably softer

Fig. 2b Draufsicht auf die metallfreie Endkappe 4 = Polyurethangießsystem, vorzugsweise hart
5 = Polyurethangießsystem, vorzugsweise weicher
Fig. 2b top view of the metal-free end cap 4 = polyurethane casting system, preferably hard
5 = polyurethane casting system, preferably softer

Fig. 2c Ausschnittvergrößerung des Dichtungsbereiches 3 = Filtermaterial
4 = Polyurethangießsystem, vorzugsweise hart
5 = Polyurethangießsystem, vorzugsweise weicher
Fig. 2c enlarged section of the sealing area 3 = filter material
4 = polyurethane casting system, preferably hard
5 = polyurethane casting system, preferably softer

Die gezeigten Filterelemente Fig. 1a-1c und Fig. 2a-2c sind beispielhaft.The filter elements shown Fig. 1a-1c and Fig. 2a-2c are exemplary.

Das erfindungsgemäße Beispiel Fig. 2a-2c zeigt ein Filterelement mit metallfreien Endkappen mit zwei unterschiedlichen Polyurethangießsystemen pro Endkappe. Das harte Polyurethansystem (4) gibt der Endkappe die mechanische Festigkeit und Thermostabilität. Die Härte kann beispielsweise zwischen Shore D 30 und 80 liegen, z. B. Shore D 65. Das weichere und oder elastischere Polyurethansystem (5) gibt der Endkappe die Elastizität und Dichteigenschaften gegenüber den Anschlußelementen. Die Härte kann beispielsweise zwischen Shore A 40 und 90 liegen, z. B. bei Shore A 70.The example according to the invention Fig. 2a-2c shows a filter element with metal-free end caps with two different polyurethane casting systems per end cap. The hard polyurethane system ( 4 ) gives the end cap the mechanical strength and thermal stability. The hardness can be, for example, between Shore D 30 and 80, e.g. B. Shore D 65. The softer and or more elastic polyurethane system ( 5 ) gives the end cap the elasticity and sealing properties with respect to the connection elements. The hardness can be, for example, between Shore A 40 and 90, e.g. B. Shore A 70.

Die Gießsysteme werden entweder gleichzeitig oder kurz nacheinander gegossen, so daß noch eine chemische Reaktion an den Phasengrenzen stattfindet. Dadurch ergibt sich eine stabile chemische Verbindung zwischen den Phasen unterschiedlicher Härte und oder Elastizität.The casting systems are either simultaneous or short poured one after the other, so that a chemical reaction still occurs the phase boundaries takes place. This results in a stable chemical connection between the phases different hardness and or elasticity.

Die Anzahl der unterschiedlichen Polyurethansysteme in einer metallfreien Endkappe ist erfindungsgemäß mindestens zwei. Es können jedoch auch drei oder mehr Phasen sinnvoll sein, je nach Anwendungsfall.The number of different polyurethane systems in one metal-free end cap according to the invention is at least two. However, three or more phases can also be useful, each according to the application.

Um die unterschiedlichen Härten, bzw. Elastizitäten bei den Polyurethangießsystemen zu erreichen, gibt es in der Polyurethanchemie verschiedene Methoden. Nachfolgend sind einige Möglichkeiten beispielhaft für eine Endkappe aus zwei Systemen aufgeführt:To the different hardnesses and elasticities in the To achieve polyurethane casting systems, there is Polyurethane chemistry different methods. Below are some examples of one End cap listed from two systems:

example 1

PUR 1: Duromersystem Shore D 60
PUR 2: Elastomersystem Shore A 70PUR 1: Duromer system Shore D 60
PUR 2: Shore A 70 elastomer system

Example 2

PUR 1: Duromersystem mit aktiven Füllstoffen gefüllt
PUR 2: Duromersystem ungefülltPUR 1: Duromer system filled with active fillers
PUR 2: unfilled thermoset system

Example 3

PUR 1: Duromersystem ungetrieben
PUR 2: Duromersystem leicht getriebenPUR 1: thermoset system not driven
PUR 2: lightly driven thermoset system

Example 4

PUR 1: Polyurethansystem Mischungsverhältnis gemäß Index 110
PUR 2: Gleiches System Mischungsverhältnis gemäß Index 80PUR 1: polyurethane system mixing ratio according to index 110
PUR 2: same system mixing ratio according to index 80

Example 5

PUR 1: Polyol plus kurzkettiges höher funktionelles Isocyanat
PUR 2: Gleiches Polyol plus prepolymeres IsocyanatPUR 1: polyol plus short-chain, higher functional isocyanate
PUR 2: same polyol plus prepolymeric isocyanate

Claims

1. Filter device with a preferably hollow cylindrical zig-zag pleated filter material, thereby characterized in that at least one of the end faces A metal-free polyurethane end cap is made of at least two polyurethane casting systems with different final hardness and or elasticity.

2. Filter device according to claim 1, characterized in that between the different polyurethane phases in the End cap is a chemical bond.

3. Filter device according to claim 1, characterized in that the end cap is made of at least 75% of a hard polyurethane Duromer casting system consists of a maximum of 25% softer, more elastic polyurethane elastomer casting system.