DE8390002U1

DE8390002U1 - Filterelement

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Publication number: DE8390002U1
Application number: DE8390002U
Authority: DE
Original assignee: Donaldson Co Inc
Current assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1987-10-08
Also published as: GB2130915A; AU1770383A; JPS6232962B2; JPS596916A; AU562555B2; IT1163538B; GB2130915B; DE3390055T1; FR2528760A1; DE3390055C2; CA1192500A; FR2528760B1; ZA833820B; IT8321678A0; GB8401693D0; WO1984000014A1; US4452619A

Description

DONALDSON COMPANY, INC., 1400 West 94th Street, Minneapolis, Minnesota 55426 (V.St.A.)

"Filterelement"

Die Neuerung bezieht sich auf ein Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Faltenf11terelementen ist es allgemein bekannt,

die Gefahr, daß sich die einzelnen Falten aneinanderlegen und dadurch den Wirkungsgrad der Filterfläche verringern, dadurch zu vermelden, daß die Falten durch geeignete Mittel 1m Abstand voneinander gehalten werden.

So ist es aus dem gattungsbildenden DE-GM 19 85 013 bekannt, sowohl auf der Anströmseite als auch auf der Abströmseite zwischen den Faltkantenbereichen Sicken zum gegenseitigen Abstandhalten der Falten vorzusehen. Das Ausformen dieser Sicken oder Wölbungen, die über die Oberfläche der Falten vorstehen, hält die Falten zwar anfangs im Abstand voneinander, jedoch wird der Filterwerkstoff bei der Herstellung der Sicken häufig verletzt, wodurch die Wirksamkeit des Filters, d.h. die Sicherheit des Filters, beeinträchtigt wird.

Aus der US-PS 33 92 843 ist es bekannt, die Faltkantenbereiche über eine Klebstoffschnur aneinander und am Filtergehäuse festzulegen, um dadurch den Abstand der Falten voneinander sicherzustellen. Diese Verfahrensweise hat den Nachteil, daß bei der Herstellung zusätzliche Verfahrensschritte erforderlich sind und der Materialaufwand erhöht und damit das eigentliche Gesamtfilter kostenaufwendiger wird.

Aus dem DE-GM 18 67 433 ist ein Filterelement bekannt, das im Faltkantenbereich rund ausgebildete Falten aufweist, die d^icrch Eindrucke 1m Abstand von' einander gehalten werden sollen. Die in ihrem FaItkantenbereich rund ausgebildeten Fatten erfordern einen großen Einbauraum und die Herstellung der zusätzlichen Eindrücke erfordert wieder separate Arbeitsschritte.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Falten» filterelementen mit spitzer Faltkante in einem Präge- bzw. Faltvorgang die Faltkante zusammen mit den Abstandshaltern zu bilden, ohne daß eine Oberbeanspruchung des Filterwerkstoffes auftreten kann und ohne daß zusätzliche Zwischenmanipulationen erforderlich sind.

Diese der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe wird durch das Filterelement gemäß Anspruch 1 gelöst. 20

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen erläutert.

Die neue FaItenabstandssicherung schafft ein Faltenfilter, das unter erhöhten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen einwandfrei arbeitet, wobei der genau eingestellte Abstand zwischen den Falten eingehalten wird. Hierdurch wird die Lebensdauer des Faltenfilters erheblich verlängert. 30

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.

Die Zeichnungen zeigen dabei in
35

9 t ■ *

F1	g.	1
F1	g·	2
Fi	9·	3
F1	g.	4
Fi	g.	5
Fi	9-	6

elfte schaubildliche Ansicht auf ein zylindrisches Filterelement, in in größerem Maßstab einen Ausschnitt aus dem Filterelement gemäß Fig. 1 unter Weg bruch einiger Teile, 1n
einen Schnitt gemäß der Linie 3 - 3 \\\ Flg. I₁ In

eine Draufsicht auf eine Filtertafel unter Wegbruch einiger Teile, ir» Fig. 5 einen Querschnitt gemäß der Linie S-S in F1g. 4, 1n

eine Teilansicht auf die Einrichtung gemäß Fig. 5 in größerem Maßstab zur Verdeutlichung einer abgeänderten Ausfiih· rungsform, in

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere abgeänderte Ausführungsform, in

Fig. 8 einen Schnitt gemäß der Linie 8 - 8 in

Fig. 7, in

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform, in

Fig. 10 einen Schnitt gemäß der Linie 10 - 10 in Fig. 9, in

Fig. 11 eine Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform* in

Fig. 12 einen Schnitt gemäß der Linie 12 - 12 in Fig. 11, in

Fig. 13 eine Draufsicht auf eine fünfte Ausführungsform,in

Fig. 14 einen Schnitt gemäß der Linie 14 - 14 in Fig. 13, in

Fig. 15 eine Draufsicht auf weitere Ausführungsformen, in

Fig. 16 einen Schnitt gemäß der Linie 16 - 16 in Fig. 15, in

Fig. 17 eine Draufsicht auf eine abgeänderte Ausführungsform und in
Fig. 18 einen Schnitt gemäß der Linie 18 - 18 in

Fig. 17.
5

Gemäß Fig. 1 bis 3 weist ein zylindrischer Filter 40 ein Gehäuse 41 auf mit einem geschlossenen ringförmigen Deckel teil 42, einem geschlossenen ringförmigen Bodenteil 43, einer endlosen zylindrischen

Seitenwandung 44, die sich zwischen dem Deckelteil | 42 und dem Bodenteil 43 erstreckt und hier dicht be- I festigt ist. Die Seitenwandung 44 weist eine Viel- j zahl von öffnungen 46 auf, welche als Ein- oder Aus- \ laß für das durch das Filter 40 strömende Fluid dienen. Ein innerhalb des Gehäuses 41 enthaltenes ^s. Faltenfilter 20 ist so angeordnet und in sich befestigt, daß es ein unendliches ringförmiges Filterelement schafft.

Eine abgeänderte Ausführungsform ist in den Fig. 4 und 6 dargestellt. Ein Filter 400 ist ein Tafelfilter, in welchem das Filterelement in jeder beliebigen Welse gefaltet sein kann. Das Filter 400 umfaßt ein Gehäuse 410, das durch ein offenes Deckelteil 420, ein offenes Bodenteil 430, vier Seltenwände 440 gebildet wird, die sich zwischen dem Boden- und Deckelteil erstrecken und hler befestigt sind. Weiterhin 1st ein erster Schirm 460 über dem oberen offenen Bereich angeordnet, und zwar zwischen dem

Deckelteil 420 und einem Faltenfilter 200, das

Innerhalb des so gebildeten Gehäuses angeordnet 1st. Ein zweiter Schirm 461 erstreckt sich 1n gleicher Welse Über den offenen Bereich des Bodente11es 430, und zwar zwischen dem Bodenteii 430 und dem Faitenfilter 200. Vorrichtungen 450 zur Festlegung und

Sicherung der Endfalten 240 an den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 410 sind vorgesehen und können eine entsprechende Wandausformung 470 umfassen oder einen entsprechenden Vorsprung 480, um damit die Endfalten 240 an den zugeordneten Endwänden des Gehäuses 440 festzulegen.

Bei der Darstellung in Fig. 2 ist ein Teil der perforierten Seitenwandung 44 weggebrochen und das sich darunter befindende Faltenfilter 20 in größerem Maßstab dargestellt. Bei jedem der dargestellten Faltenfilter 20 oder 200 ist der Filterwerkstoff, der z.B. aus gewelltem Papier bestehen kann, mit dem gleichen Muster gefaltet oder geformt oder eingekerbt. Das Muster der Kerblinien wird im Filterwerkstoff in den aufeinanderfolgenden Faltkantbereichen eingepreßt. Der so vorbereitete gekerbte oder mit Faltlinien versehene Filterwerkstoff wird dann zu dem Faltenfilter gefaltet.

Jede Kerblinie besteht abwechselnd aus einer geraden Kerblinie 26 und einer gekrümmten Kerblinie 27. Die abwechselnden Kerblinien 26 und 27 sind so angeordnet, daß beide Kerblinien spiegelbildlich ausgebildet sind.

Bei dem in den Fig. 1 his 3 dargestellten Muster wird das Filtermedium nur einmal in jedem Faltkantenbereich eingekerbt.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6 wird das Muster auf beiden Seiten jeder Faltkante ausgebildet, um damit das Muster zu verstarken und eine Einbeulung oder Einbuchtung der Faltoberfläche unmittelbar 1m Bereich der gekrümmten Bereiche des Mu-

sters zu erreichen, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist.

Im nachfolgenden folgt eine kurze Beschreibung der

Verfahrensweise, wie das Muster geschaffen wird. Die bevorzugte Verfahrensweise erfordert eine Abänderung der Kerbschneiden, die in den üblichen Faltenmaschinen eingesetzt sind. Anstelle einer einzelnen geradlinigen Schneide werden zwei symmetrische, relativ dünne Schneiden eingesetzt. Die Schneiden sind so gestaltet, daß sie identisch mit dem in Fig. 2 dargestellten Muster sind, bei welchem ein geradliniger Kerbbereich mit einem gekrümmten Kerbbereich abwechselt, und zwar über die gesamte Länge jeder Schneide. Jede Kerbeinrichtung besitzt eine Serie von doppelten symmetrischen Kerbschneiden. Auf diese Weise werden beide Seiten des Filtermediums, welches dazwischen hindurchgeführt wird, mit dem entsprechenden Muster eingekerbt.

Auf diese Weise wird durch Falten des gekerbten Filterwerkstoffes ein Faltenfilter erzielt, bei welchem die der einen Seite zugeordneten Faltkanten 22 wie auch die der anderen Seite zugeordneten Faltkanten 23 sich selbst durch die Vorsprünge der benachbarten gekrümmten Linienbereiche 27 auf Abstand halten. Auf diese Welse werden Abstände zwischen den geradlinigen Kerblinien 26 der benachbarten Falten gescharfen, die Öffnungen 28 bilden, um den Fluidfluß unmittelbar in das Faltenfilter zwischen den Falten zu führen. Diese Öffnungen 28 werden durch die gebildeten Abstandshalter A aufrechterhalten.

Es ist ersichtlich, daß die Falten sich selbsttätig auf Abstand halten, ohne daß zusätzliche Fabrika-

tionsschritte erforderlich sind. Es sind zahlreiche Abänderungen in der Weite der Faltkantenbereiche zwischen den gekrümmten Linienbereichen wählbar. Anstelle der dargestellten, im allgemeinen ellipsenförmigen symmetrischen Abstände können auch rautenförmige oder mehr kreisförmige Abstände geschaffen werden. Auch das Paar der benachbarten, Seite an Seite liegenden geradlinigen Kerblinien 26 kann durch eine einzelne geradlinige Kerblinic ersetzt werden.

Eine zweite Ausführungsform wird anhand der Fig. 7 und 8 erläutert. Diese Ausführungsform entspricht im wesentlichen der voraufbeschriebenen bevorzugten Ausführungsform. Der Unterschied liegt in der Tatsache, daß lediglich eine Seite des Filterwerkstoffes und damit lediglich eine Seite des Faltenfilters mit dem Muster aus geradlinigen und gekrümmten Kerblinien 26 und 27 versehen ist. Benachbarte Faltkantenbereiche an der anderen Seite des Filterwerkstoffes sind jede mit einer geraden Kerbschneide bearbeitet, um damit eine durchlaufende Kerblinie 25 für die Faltkante zu schaffen. Bei dieser Ausführungsform sind lediglich die Faltkanten 22 an einer Seite des Faltenfilters mit Abstandshaltern A ausgerüstet (Fig. 8). Die Faltkanten 23 an der anderen Seite erhalten nur eine gerade Faltinie 25. Bei einigen FH termedieri ist diese Verfahrensweise zufriedenstellend, um eine ausreichende Abstandshalterung zu erreichen, insbesondere dann, wenn erhöhte Temperatur und Feuchtigkeit des zu filternden fluids nicht von großer Bedeutung 1st.

Eine andere Ausführungsform 1st 1n den Fig. 9 und IC dargestellt. Bei dieser Ausführungsform werden die

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• ·

Abstandshalter A nur an jeder zweiten Falte eingekerbt, und zwar nur an einer Seite des Filterwerkstoffes.

S Bei einigen Filterelementen kann die Abstandshalterung der Falten so sein, daß die Selten der Falten an jeder Seite durch einen Abstandshalter A einer benachbarten Falte beaufschlagt werden. Aus Fig, 9 1st klar erkennbar» daß die Offnungen 28 zwischen den Faltkanten längs einer Seite des Elementes aufrechterhalten werden, um damit einen ungedrosselten Fluidfluß von einer Seite des F11tereiementes zur anderen zu ermöglichen. Die gegenüberliegende Seite des Filterwerkstoffes ist mit einer geraden Kerbschneide bearbeitet und längs dieser geraden Linie gefaltet, um so die Faltenspitze zu schaffen (Fig. 10).

In den Fig. 11 und 12 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Astandshalter lediglich an einer Seite des Filterwerkstoffes eingekerbt sind und der Abstandshalter A auf jeder Faltkante ist in Bezug auf den Abstandshalter /\ der benachbarten FaTtkante versetzt. Lediglich eine Seite des FiItereTementes weist in diesem Fall die Abstandshalter A auf (Fig. 12).

In den Fig. 13 und 14 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher auf beiden Seiten des Filter-Werkstoffes Abstandshalter A eingekerbt sind, so daß damit eine selbsttätige Abstandshalterung längs beider Faltkantenbereiche Z2 und 23 erfolgt. Bei dieser Ausführungsform ist das Muster auf jeder Seite des Filterelementes vorgesehen, so daß jede erste und dritte Falte miteinander fluchtende, gekrümmte FaI-

. - &tgr;· ■*. — __ ^ rm..&udigr;&Lgr;&idiagr;&igr;&Lgr;&Lgr;&Mgr;.

tenbereiche aufweist und jede zweite und vierte Falte miteinander fluchtende gekrümmte Bereiche (Fig. 14).

Diese AusfUhrungsform verdeutlicht die Benutzung bei einer Filteranordnung, in welcher die Faltendichte des Filterelementes relativ hoch ist, beispielsweise 1m Vergleich zu der Faltendichte, die in den Fig. 7 bis 12 dargestellt 1st.

In den Flg. IS bis 18 sind zwei Ausführungsformen einer mit einer einzigen Kerbschneide erzielten Musteranordnung dargestellt.

Aus den Fig. 15 und 16 ist ersichtlich, daß die Schneiden, um die Faltspitzenbereiche auf jeder Seite des Faltenfilters 220 entsprechend einzukerben, im wesentlichen spiegelbildlich zueinander angeordnet und ausgebildet sind. Anstatt die beiden Sehneiden Seite an Seite anzuordnen, wie das für den Kerbvorgang der Muster der Fall ist, sind die Schneiden voneiannder getrennt, so daß jede andere Faltkante auf einer Seite des Filterwerkstoffes mit einer einzigen Kerblinie versehen ist (Fig. 15). Bei dieser Ausführungsform bestehen die Schneiden aus abwechselnd parallelen Bereichen oder Kerblinien 260, die an ihren zugeordneten Enden über eine kürzere Kerblinie 270 verbunden sind, die schräg gegenüber den parallelen Bereichen 260 ausgerichtet ist.

Während der Bearbeitung des Filterwerkstoffes wird eine Seite durch die oben beschriebenen Schneiden eingedrückt, während die zweite Seite in üblicher Weise mit einer geradlinigen Kerblinie 250 eingekerbt wird, um damit den Faltvorgang des Filterwerk-

Stoffes zu erleichtern. Wenn der eingekerbte Filterwerkstoff gefaltet wird, -ird ein wellenartiges Aussehen erreicht, wobei eine Seite des Filterelementes flache, im wesentlichen elliptisch ausgebildete Offnungen 280 aufweist, die mit Bereichen abwechseln von nahe benachbarten Faltenspitzen 290, und zwar über die ganze Seite des Filterelementes, wobei die andere Seite des Filterelementes ohne die Faltenabstandseinrichtungen ausgebildet ist (Fig. 16).

In den Fig. 17 und 18 1st eine zweite Ausführungsform dieser abgeänderten Verfahrensweise dargestellt. Die parallelen Linienbereiche 260 und schrägen Verbindungslinien 270 schaffen eine weiche kontinuierliche, gekrümmte Kerblinie. Das Muster wird auf beiden Seiten des Filtermediums eingekerbt und somit beide Kanten des Fi1terelementes mit Abstandshaltern A versehen. Beide Seiten des Filterelementes sind im wesentlichen identisch und weisen abwechselnd flache elliptische Öffnungen 280' und Kontaktbereiehe 290' auf (Fig. 17).

Claims

1. Filterelement mit einer Aufeinanderfolge von miteinander in Verbindung stehenden Falten, wobei jede der Falten eine obere und eine

untere spitze Faltkante und weiterhin materialeinheitlich ausgeformte FaItenabstandshalter aufweist, die die einzigen Abstandsmittel für die Falten des FiIterelementes darstellen, gekennzeichnet durch eine Kerblinie (25, 250) im Faltkantenbereich (22, bzw. 23, 230), die abwechselnd aus einer qeradlinigen (26, 260) und zwei gegenüber der Mittelachse der geradlinigen Kerblinie (26,

260) seitlich versetzten Kerblinien (27, 270) besteht, wobei die versetzten Kerblinien (27, 270) einen im wesentlichen symmetrischen Abstandsbereich 1m FaItkantenbereich (22, 220 bzw. 23, 230) schaffen, der symmetrische Ab-

Standsbereich quer zu der geradlinigen Kerb-

linie (26, 260) vorspringt und derart flächige Abstandshalter (A) schafft.

2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerblinien (27) gekrümmt ausgebildet sind.

3. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abstandshalter (A) schaffenden Kerblinien durch parallele Kerblinien (270) gebildet sind.

4. Filterelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmten Kerblinien

(27) elliptisch ausgebildet sind (Fig. 7 bis 13).

5. Filterelement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (A) quer zur Faltspitze gesehen miteinander fluchten (Fig. 7, 9).

6. Filterelement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (A) quer zur Faltenspitze gesehen zueinander versetzt, d.h. auf Lücke, stehen (Fig. 11).

7. Filterelement luch Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur jede zweite Falte mit

Abstandshaltern versehen 1st (Fig. 9).

8. Filterelement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der aufeinanderfolgenden Faltkanten mit Abstandshaltern versehen 1st (Fig. 7).

9. F11tereiement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltkanten (22, 220« 23, 230) der Anströmseite und der Abströmseite mit Abstandshaltern (A) versehen sind.