DE202016005074U1

DE202016005074U1 - Filterpartrone und Filterpatronenanordnung

Info

Publication number: DE202016005074U1
Application number: DE202016005074.6U
Authority: DE
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2016-08-22
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2026-08-23
Also published as: CA2963774A1; GB2556144A; GB2556144B; CA2963774C; CN206965388U; GB201713361D0; US11369907B2; US20180050294A1

Abstract

Filterpatrone (1), umfassend ein Filtermedium (2), welches zumindest an einer Stirnseite (3) mit einem Flansch (4) zur Montage der Filterpatrone (1) in einer Filteranordnung (5) versehen ist, wobei der Flansch (4) einen Radialflansch (6) und einen Abstützabschnitt (7) aufweist, wobei sich der Abstützabschnitt (7) in Längsrichtung der Filterpatrone (1) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterpatrone, umfassend ein Filtermedium, welches zumindest an einer Stirnseite mit einem Flansch zur Montage der Filterpatrone in einer Filteranordnung versehen ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Filterpatronenanordnung.
In vielen Bereichen der Technik werden Filterpatronen eingesetzt, beispielsweise um Abluft zu reinigen und um zu verhindern, dass Partikel in Gebläse, Ventilatoren oder dergleichen gelangen. Dabei werden Filterpatronen in eine Halterung eingesetzt und darin fixiert. Insbesondere bei mobilen Anwendungen, beispielsweise bei Saugbaggern, sind die Filterpatronen nicht ortsfest montiert, sondern verschwenken zusammen mit der Aufnahme in der die Filterpatronen montiert sind. Des Weiteren sind die Filterpatronen in mobilen Anwendungen größeren Erschütterungen ausgesetzt. Hierbei ist problematisch, dass beim Verschwenken der Halterung mit den Filterpatronen große Kräfte auf den Flansch und die Halterung einwirken, wenn die Filterpatronen von der Senkrechten in die Waagerechte verschwenkt werden. Daher haben bekannte Halterungen und Flansche von Filterpatronen einen komplexen Aufbau und der Austausch der Filterpatronen war aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterpatrone bereitzustellen, welche besonders einfach montierbar ist und darüber hinaus in der Lage ist, ein hohes Biegemoment aufzunehmen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug. Eine Filterpatrone zur Lösung der Aufgabe umfasst ein Filtermedium, welches zumindest an einer Stirnseite mit einem Flansch zur Montage der Filterpatrone in einer Filteranordnung versehen ist, wobei der Flansch einen Radialflansch und einen Abstützabschnitt aufweist, wobei sich der Abstützabschnitt in Längsrichtung der Filterpatrone erstreckt.
Der Radialflansch der Filterpatrone bildet einen Anschlag, der an der Halterung zur Anlage gelangt. Der Abstützabschnitt wird samt Filterpatrone in die Halterung eingesteckt und liegt an der Innenwand der Halterung an. Dadurch, dass sich der Abstützabschnitt in Längsrichtung der Filterpatrone erstreckt, nimmt der Abstützabschnitt Biegekräfte auf, welche insbesondere bei waagerechter Lagerung der Filterpatrone in der Halterung sehr groß sein können. Der Abstützabschnitt fungiert ferner als Zentrierhilfe, so dass sich die Filterpatrone nach vollständigem Einsetzen in die Halterung selbsttätig ausrichtet, so dass sich insgesamt die Montage der Filterpatrone erleichtert.
Der Abstützabschnitt ist integraler Bestandteil der Filterpatrone, so dass die Halterung zur Aufnahme der Filterpatrone besonders einfach ausgebildet sein kann.
Eine rohgasseitige Stützkonstruktion kann entfallen. Dadurch wird eine Staubbrückenbildung verhindert und das Gewicht der gesamten Filtereinheit signifikant reduziert.
Vorzugsweise ist das Filtermedium zylindrisch ausgebildet. Derartige zylindrische Filterpatronen sind besonders einfach herstellbar und weisen eine große Filterfläche auf.
Der Abstützabschnitt kann das Filtermedium in radialer Richtung zumindest abschnittsweise beabstandet umgeben. Dadurch ist gewährleistet, dass die volle Filterfläche für die Filtrierung zur Verfügung steht. Des Weiteren ergibt sich durch die dadurch erhöhte Stützweite die Möglichkeit der Aufnahme eines höheren Drehmoments, beziehungsweise von höheren Biegekräften. Vorzugsweise liegt der Abstützabschnitt aber an den Außenkanten, beispielsweisen den äußeren Faltenspitzen des Filtermediums an. Dadurch ergibt sich eine besonders stabile Verbindung. Die Verbindung kann darüber hinaus verbessert werden, wenn der Abstützabschnitt stoffschlüssig mit dem Filtermedium verbunden ist. Dazu kann nach Montage des Flansches ein Klebemittel, beispielsweise Polyurethan in den Zwischenraum zwischen Filtermedium und Flansch gegossen werden. Durch den stoffschlüssigen Verbund kann ein Kippmoment sicher innerhalb der Filterpatrone abgefangen werden. Darüber hinaus ergibt sich eine luftdichte Verbindung von Flansch und Filtermedium.
Vorzugsweise ist das Filtermedium als Faltenfilter ausgebildet. Faltenfilter weisen bei kompakter Bauform eine hohe Filterfläche und damit eine hohe Filterleistung auf. Des Weiteren weisen sie eine hohe Standzeit auf.
Der Flansch kann mit einer Einströmkontur versehen sein. Dadurch kann die Strömung in gewünschter Weise in die Filterpatrone gelenkt werden.
Dabei kann die Einströmkontur in Form einer Venturidüse geformt sein. Durch die Anordnung der Venturidüse im Bereich der Stirnseite passiert die zu reinigende Luft zunächst die Venturidüse bevor die Luft die Filterpatrone an sich einströmt. Die Venturidüse bewirkt eine bessere Verteilung der zu reinigenden Luft im Inneren der Filterpatrone, so dass das Filtermedium gleichmäßig belastet wird. Dadurch steigen zum einen die Filterleistung und zum anderen auch die Standzeit der Filterpatrone.
Die Einströmkontur kann integral mit dem Flansch ausgebildet sein, so dass die Filterpatrone insgesamt kostengünstig herstellbar ist.
Der Flansch kann aus einem spritzgießfähigen Kunststoff bestehen. Dadurch kann der Flansch kostengünstig und in hoher Stückzahl hergestellt werden.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung kann der Abstützabschnitt rechteckig ausgebildet sein. Bei dieser Ausgestaltung ergibt sich eine besonders hohe Biegefestigkeit, insbesondere parallel zu den Kanten des Abstützabschnittes.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Abstützabschnitt zylindrisch ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung ist vorteilhaft, dass die Montage besonders einfach ist.
Der Radialflansch kann außenumfangsseitig rechteckig ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn auch der Abstützabschnitt rechteckig ausgebildet ist.
Der Flansch kann formschlüssig mit dem Filtermedium verbunden sein. Dadurch ist die Filterpatrone besonders stabil ausgebildet und eine besonders hohe Biegelast kann vom Filtermedium auf den Flansch übertragen werden.
Der Flansch kann einen Einsteckabschnitt aufweisen, der innenseitig in das Filtermedium eingesteckt ist. Dadurch ist der Flansch besonders einfach zu montieren und es kann ein hohes Biegemoment vom Filtermedium auf den Flansch übertragen werden. Hierbei ist denkbar, dass der Flansch ausschließlich formschlüssig in dem Filtermedium gehalten ist. Es ist aber auch denkbar, beispielsweise über ein Klebemittel, neben dem Formschluss auch einen Stoffschluss herzustellen, so dass der Flansch besonders stabil mit dem Filtermedium verbunden ist.
Dem Radialflansch kann ein Dichtelement zugeordnet sein. Vorzugsweise ist das Dichtelement stoffschlüssig an den Radialflansch angebunden. Durch das Dichtelement kann verhindert werden, dass zu reinigendes Medium von der Rohgasseite auf die Reinraumseite gelangt, ohne den Filter zu passieren.
Einige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Filterpatrone werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen, jeweils schematisch:
1 eine Filteranordnung für einen Saugbagger;
2 eine Filterpatrone in der Seitenansicht;
3 eine Filterpatrone im Längsschnitt;
4 eine Filterpatrone in der Draufsicht;
5 eine Filterpatrone in der Untersicht.
1 zeigt eine Filteranordnung 5 eines Saugbaggers. Die Filteranordnung 5 umfasst mehrere Filterpatronen 1, welche in eine rasterartige Halterung 11 eingesetzt und befestigt sind. Die Filteranordnung 5 ist schwenkbar in der Saugeinheit des Saugbaggers montiert, so dass diese zum Wechseln der Filterpatronen 1 geschwenkt werden kann.
Die Halterung 11 weist Öffnungen 12 zur Aufnahme der Filterpatronen 1 auf. Die Öffnungen 12 weisen jeweils eine Innenwand 13 auf, welche sich in Längsrichtung der Filterpatronen 1 erstrecken. Dabei stützten sich die Filterpatronen 1 an der Innenwand 13 der Öffnung 12 ab. Die Halterung 11 kann dabei flächig ausgebildet sein, wobei den Öffnungen 12 mit Kragen versehen sind, welche sich in Längsrichtung der Filterpatrone 1 erstrecken. Die Kragen können dabei in Form von Profilen, beispielsweise Rechteckprofilen vorliegen, welche im Bereich der Öffnungen an die Halterung angebunden sind. Die Innenseiten der Rechteckprofile bilden die Innenwände 13 der Öffnungen 12. Insbesondere im Fall metallischer Halterungen 11 ist denkbar, dass die Profile mittels einer Schweißverbindung im Bereich der Öffnungen 12 an der Halterung 11 befestigt sind.
Die Filterpatronen 1 sind formschlüssig in der Halterung 11 fixiert, wobei die Halterung 11 mit Befestigungsmitteln versehen ist, so dass die Filterpatronen 1 im Betriebszustand verliersicher in der Halterung 11, bzw. der Filteranordnung 5 gehalten sind.
2 zeigt in der Seitenansicht eine Filterpatrone 1 für die Filteranordnung 5 eines Saugbaggers. Die Filterpatrone 1 umfasst ein Filtermedium 2 aus Vliesstoff, welches an einer Stirnseite 3 mit einem Flansch 4 zur Montage der Filterpatrone 1 in der Filteranordnung 5 versehen ist. Das Filtermedium 2 ist aus einem flächigen Material hergestellt, welches zunächst faltenförmig plissiert und anschließend in eine zylindrische Form gebracht wurde. Alternativ ist es auch denkbar, als Filtermedium 2 ein Filterpapier einzusetzen. Die Gesamtlänge der Filterpatrone 1 beträgt 1.200 mm. Denkbar ist eine Länge der Filterpatrone 1 von 750 mm bis 2.000 mm. Der Durchmesser der Filterpatrone 1 beträgt 150 mm. Denkbar ist ein Durchmesser von 100 mm bis 200 mm.
Die Filterpatrone 1 ist derart in die Filteranordnung 5 montiert, dass das Rohgas in Längsrichtung in den Innenraum der Filterpatrone 1 einströmt und in radialer Richtung durch das Filtermedium 2 hindurch auf die Reinluftseite gelangt.
Das Filtermedium 2 weist an einer Stirnseite einen Flansch 4 zur Montage der Filterpatrone in einer Filteranordnung auf. Der Flansch 4 besteht aus einem spritzgießfähigem Kunststoff und weist einen Radialflansch 6 und einen Abstützabschnitt 7 auf, wobei Radialflansch 6 und Abstützabschnitt 7 materialeinheitlich und einstückig ausgebildet sind. Der Abstützabschnitt 7 erstreckt sich in Längsrichtung der Filterpatrone 1 und umgibt das Filtermedium 2 in radialer Richtung, wobei der Abstützabschnitt 7 an den äußeren Faltenspitzen des Filtermediums 2 anliegt. Der Zwischenraum zwischen Abstützabschnitt 7 und Filtermedium 2 ist zumindest teilweise mit einem Klebemittel, hier einem Polyurethan befüllt. Bei der in die Filteranordnung 5 montierten Filterpatrone 1 liegt der Radialflansch 6 auf der Rohgasseite auf der Halterung 11 auf und bedeckt dabei die Öffnung 12, welche die Filterpatrone 1 aufnimmt. Die Öffnung 12 weist eine Innenwand 13 auf, welche sich in Längsrichtung der Filterpatrone 1 erstreckt. Der Abstützabschnitt 7 ist so ausgebildet, dass dieser an der Innenwand 13 der Öffnung 12 anliegt und dadurch Drehmoment aufnimmt und die Filterpatrone 1 abstützt.
Die zweite Stirnseite 14 der Filterpatrone 1 ist mittels eines Deckels 15 verschlossen.
Der Flansch 4 ist formschlüssig mit dem Filtermedium 2 verbunden. Dazu weist der Flansch 4 einen Einsteckabschnitt 9 auf, der innenseitig in das Filtermedium 2 eingesteckt ist. Zusätzlich ist über ein Klebemittel ein Stoffschluss zwischen Filtermedium 2 und Flansch 4 hergestellt.
Dem Radialflansch 6 ist ein Dichtelement 10 zugeordnet. Das Dichtelement 10 besteht aus thermoplastischem Elastomer und ist stoffschlüssig an der der Halterung 11 zugeordneten Seite des Radialflansches 6 angebunden. Alternativ kann das Dichtelement 10 auch ein O-Ring sein.
Der Flansch 4 weist einen in den Innenraum der Filterpatrone 1 ragenden Abschnitt auf. Dieser Abschnitt ist mit einer Einströmkontur 8 in Form einer Venturidüse versehen.
Der Abstützabschnitt 7 und der Radialflansch 6 weisen eine rechteckige Außenkontur auf.
3 zeigt die in 2 beschriebene Filterpatrone 1 im Längsschnitt. 4 zeigt die in 2 beschriebene Filterpatrone 1 in der Draufsicht. Zu erkennen ist der Flansch 4 mit der Einströmkontur 8 in Form einer Venturidüse. 5 zeigt die in Figur beschriebene Filterpatrone 1 in der Untersicht. Zu erkennen ist der Deckel 15, welcher das Filtermedium 2 auf der zweiten Stirnseite 14 verschließt.

Claims

Filterpatrone (1), umfassend ein Filtermedium (2), welches zumindest an einer Stirnseite (3) mit einem Flansch (4) zur Montage der Filterpatrone (1) in einer Filteranordnung (5) versehen ist, wobei der Flansch (4) einen Radialflansch (6) und einen Abstützabschnitt (7) aufweist, wobei sich der Abstützabschnitt (7) in Längsrichtung der Filterpatrone (1) erstreckt.
Filterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (2) zylindrisch ausgebildet ist.
Filterpatrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützabschnitt (7) das Filtermedium (2) in radialer Richtung zumindest abschnittsweise beabstandet umgibt.
Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (2) als Faltenfilter ausgebildet ist.
Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (4) mit einer Einströmkontur (8) versehen ist.
Filterpatrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmkontur (8) in Form einer Venturidüse geformt ist.
Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützabschnitt (7) rechteckig ausgebildet ist.
Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützabschnitt (7) zylindrisch ausgebildet ist.
Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialflansch (6) außenumfangsseitig rechteckig ausgebildet ist.
Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (4) formschlüssig mit dem Filtermedium (2) verbunden ist.
Filterpatrone nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (4) einen Einsteckabschnitt (9) aufweist, der innenseitig in das Filtermedium (2) eingesteckt ist.
Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Radialflansch (6) ein Dichtelement (10) zugeordnet ist.
Filteranordnung (5), umfassend eine Halterung (11) mit zumindest einer Öffnung (12) mit einer in Längsrichtung erstreckenden Innenwand (13) zur Aufnahme einer Filterpatrone (1), wobei die Filterpatrone (1) an einer Stirnseite (3) mit einem Flansch (4) zur Montage der Filterpatrone (1) in der Halterung (11) versehen ist, wobei der Flansch (4) einen Radialflansch (6) und einen Abstützabschnitt (7) aufweist, wobei sich der Abstützabschnitt (7) in Längsrichtung der Filterpatrone (1) erstreckt und an der Innenwand der Öffnung (12) anliegt.