EP3419738A1 - Stützkäfig für ein filterelement, filterelement und verwendung für ein solches filterelement - Google Patents

Stützkäfig für ein filterelement, filterelement und verwendung für ein solches filterelement

Info

Publication number
EP3419738A1
EP3419738A1 EP17710472.6A EP17710472A EP3419738A1 EP 3419738 A1 EP3419738 A1 EP 3419738A1 EP 17710472 A EP17710472 A EP 17710472A EP 3419738 A1 EP3419738 A1 EP 3419738A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cage
support cage
diamond
filter element
openings
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.)
Withdrawn
Application number
EP17710472.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Groth
Peter Schwarz
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.)
Donaldson Filtration Deutschland GmbH
Original Assignee
Donaldson Filtration Deutschland 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 Donaldson Filtration Deutschland GmbH filed Critical Donaldson Filtration Deutschland GmbH
Publication of EP3419738A1 publication Critical patent/EP3419738A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2411—Filter cartridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/06—Details of supporting structures for filtering material, e.g. cores

Definitions

  • the invention relates to a support cage for a filter element, a filter element and a use of such a filter element.
  • a method for producing a filter element is known. 1, 2, 3 and 4 describe the shape of a support cage (there "outer cylindrical member 58") for a filter element
  • the cage wall serves to restrain or support a filter material (there fibrous filter material 46).
  • the cage wall shown there is hohizylinderförmig and is thus formed in each cross section perpendicular to its longitudinal axis annular.
  • the cage wall has a plurality of rectangular openings and is made of a plastic.
  • the invention was based on the object to increase the rigidity of the support cage and / or to increase its flow area.
  • Cage wall diamond-shaped form It has been shown that in a cage wall made of plastic, the rigidity of such a cage wall made of plastic can be increased. In addition, the diamond shape creates an opening profile that does not have right angles. This fact can be used to avoid the formation of nicks or cracks at the corners of the side surfaces delimiting the openings. The increased rigidity makes it possible to narrow the webs between the openings and thus to increase the flow area of the support cage.
  • the support cage has a base body. This body extends along a longitudinal axis from an upper end to a lower end. In this case, the base body forms a cage wall between the upper end and the lower end. At least in one cross section, particularly preferably in the majority of the cross sections and very particularly preferably in all cross sections perpendicular to the longitudinal axis, the cage wall is annular. In particular, it is preferably annular in shape, with an elliptical ring shape or a rectangular ring shape are conceivable. In a preferred embodiment, the majority of the annular cross-sections, particularly preferably all annular cross-sections of the same shape, namely the same geometry and the same size.
  • the cross-sectional size of the support cage tapers or widens in the direction of the upper end or in the direction of the lower end.
  • the geometric shape of the plurality of annular cross-sections, more preferably all annular cross-sections, may be chosen to be the same while the size may vary.
  • the cage wall has a plurality of openings.
  • the sum of the areas corresponding to the shape of the openings on the outer surface of the base body (the flow area of the respective opening on the outer surface of the base body) is greater than the sum of the outwardly facing surfaces of the webs of the cage wall remaining between the openings.
  • the sum of the surfaces corresponding to the shape of the openings on the outer surface of the base body is more than 1, 1 times, particularly preferably more than 1, 2 times, particularly preferably more than 1, 3 times and particularly preferably by more than 1, 5 times greater than the sum of the outwardly facing surfaces of the webs of the cage wall remaining between the openings.
  • the cage wall is at least partially made of a plastic.
  • the cage wall is essentially made of a plastic.
  • the cage wall is made entirely of a plastic.
  • the plastic is a polymer, particularly preferably polypropylene.
  • the plastic is an injection-moldable plastic.
  • the cage wall is made by injection molding. As far as described in this description of the invention embodiments in which the cage wall are made entirely of plastic, this does not exclude that the cage wall or parts of the cage wall are provided with a surface coating, such as a paint or coated with a film, the or that does not consist of plastic.
  • a functional component introduced into the cage wall such as a wire, does not consist of plastic.
  • a wire is particularly preferred but only a single electrical line (a cable), which is passed through the cage wall.
  • the invention proposes to make the openings diamond-shaped.
  • the surface corresponding to the shape of the opening on the outer surface and / or the shape of the opening on the inner surface is diamond-shaped.
  • the cage wall is annular at least in a cross section perpendicular to the longitudinal axis, it is also understood that the shape of the opening on the unwound in a plane outer surface of the cage wall and / or the shape of the opening on the unwound in a plane inner surface of the cage wall corresponding surface is diamond-shaped.
  • the rhombus is selected so that the opposing obtuse angles between 100 ° and 160 °, in particular between 110 ° and 150 ° and particularly preferably between 120 ° and 140 ° amount.
  • a plurality of openings of the cage wall are diamond-shaped. This does not exclude that the cage wall still has other openings that are not diamond-shaped. Thus, it may be provided in a preferred embodiment that at the upper end of the cage wall and / or at the lower end of the cage wall openings are provided which are not diamond-shaped. Openings that are not diamond-shaped and are provided at the end of the cage wall can be used to also use the space between two adjacent diamond-shaped openings for an opening and thus increase the passage area of the cage wall.
  • the cage wall has a first group of openings, which are diamond-shaped, and a second group of openings, which are not diamond-shaped, but whose opening geometry can be represented as the intersection of a rhombus, for example as half of a rhombus along a line connecting two peaks, was cut.
  • the cage wall has only these two types of openings.
  • the cage wall has only diamond-shaped openings.
  • all diamond-shaped openings have the same geometry (the same obtuse angles).
  • the side lengths of all diamond-shaped openings of the cage wall are the same.
  • the extension of a diamond-shaped opening or a subset of the plurality of openings, which are diamond-shaped, or in a particularly preferred embodiment, the extension of all provided on the cage wall diamond-shaped openings in the circumferential directions is greater than in a direction parallel to the longitudinal direction of the body.
  • the cage wall may become somewhat more elastic in the direction parallel to the longitudinal direction of the base body than in a torsional direction in which the upper end is rotated in a different direction to the lower end about the longitudinal axis. It has been found that support cages are more frequently loaded with shocks along the longitudinal direction of the base body, for example when a filter element having the support cage is dropped.
  • a compliance of the support cage can thus be generated in the longitudinal direction while increasing the torsional stiffness, which is advantageous, for example, when the filter element according to the invention comprising a support cage to be screwed from a housing.
  • an opening of the plurality of diamond-shaped openings is bounded by four side surfaces, two of which are opposite each other.
  • the support cage according to the invention preferably has a radially outwardly facing outer surface, a radially inwardly facing inner surface.
  • the support cage has a wall thickness.
  • two of the four side surfaces namely, two side surfaces that are oppositely disposed, are not aligned parallel to one another.
  • all opposing side surfaces are not aligned parallel to each other.
  • this is used to taper or widen the opening cross-section from the outer surface of the support cage to the inner surface. Rejuvenation of the opening cross-section has the additional positive effect that the cage wall formed in this way can be produced more simply in an injection molding process, in particular because the correspondingly formed cage wall can be formed more easily from the injection molding tool.
  • At least two of the four side surfaces namely two opposing side surfaces are executed parallel to each other.
  • all opposite side surfaces of an opening are made parallel to the side surface opposite to each other.
  • the mutually parallel side surfaces may lie in a preferred embodiment in each case in planes which are parallel to a line which is perpendicular to the longitudinal axis of the base body.
  • the side surfaces thus run like a shaft into the interior of the body.
  • embodiments are also conceivable in which the mutually parallel side surfaces extend in planes which run parallel to a line which does not intersect the longitudinal axis of the main body, but which lies in a particularly preferred embodiment in a plane perpendicular to the longitudinal axis of Basic body is.
  • opening geometries can be produced by slides which have a rectangular cross-section and are movable in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the main body. Such geometries of the openings thus allow easy preparation of the diamond-shaped openings.
  • a slider may be designed to be used to make multiple apertures.
  • the diamond-shaped openings are arranged such that the surface centers of the surfaces corresponding to the shape of the respective opening on the outer surface of the base body (the surface centers of the passage surfaces of the openings on the outer surface) lie on rings whose center lies on the longitudinal axis of the base body ,
  • the arrangement of the centroids on a ring relative to the arrangement of the centroids of the openings of an adjacent ring is performed offset so that the openings of one ring engage the space between the openings of an adjacent ring.
  • the diamond-shaped openings form a uniform pattern with respect to their distributions over the base body.
  • the surface centers are arranged lying on rings, the centers lie on the longitudinal axis of the body, wherein the Area centers of seen from a ring in the longitudinal direction after the second ring in the circumferential direction are in the same place as the center areas of this ring. The area centers thus alternate from ring to ring with respect to their arrangement in the circumferential direction. In particular, this makes it possible to achieve a particularly dense packing of openings on the outer peripheral surface of the cage wall.
  • the cage wall has particularly preferably at the upper end and / or at the lower end to a closed end ring, in which there is no opening.
  • This end ring may have a step to facilitate the placement of an end cap, or to facilitate the connection with an end cap.
  • webs are formed between the diamond-shaped openings, which run helically around the longitudinal axis of the base body.
  • two groups of helical webs are provided, wherein the one group is wound in a clockwise direction about the longitudinal axis of the body, while the other group is coiled counterclockwise about the longitudinal axis, wherein in each case a web of a group, each with a web of the other Group respectively at a tip of a diamond-shaped opening cuts.
  • a helical type land cuts a land of the other helical type (counterclockwise helix) only once, or only twice in an alternative embodiment, or only three times along its extent over the outer circumference of the cage wall in an alternative embodiment.
  • the invention also proposes a filter element.
  • This filter element has a first support cage, which is designed as a support cage according to the invention.
  • the filter element has a second support cage, which can also be designed as a support cage according to the invention, but does not have to.
  • the filter element has a filter material arranged between the first support cage and the second support cage.
  • the filter element has at its upper end an end cap which closes the space formed between the first support cage and the second support cage at the upper end.
  • the filter element at the lower end of an end cap which closes the space formed between the first support cage and the second support cage at the lower end.
  • the end cap provided at the lower end is formed closed, while an end cap provided at the end has an opening which opens the interior of the filter element upwards.
  • the filter material comprises one or more of the following materials: polystyrene (PS), polyethersulfones (PES), polypropylene (PP), Polytetrafluoroethylene (PTFE), borosilicates, cellulose, cellulose acetate, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyamide (PA) or polyphenylene sulfide (PPS).
  • PS polystyrene
  • PES polyethersulfones
  • PP polypropylene
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • borosilicates borosilicates
  • cellulose cellulose cellulose acetate
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PA polyamide
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the second support cage extends along a longitudinal axis coaxial with the longitudinal axis of the first support cage from an upper end of the second support cage to a lower end of the second support cage, wherein a cage wall is formed between the upper end and the lower end. which is annular at least in a cross section perpendicular to the longitudinal axis.
  • at least the outer support cage is designed as a support cage according to the invention.
  • the filter element according to the invention is used for filtering fluids, particularly preferably liquids.
  • the filter element according to the invention is particularly preferably used for sterile filtration, fine filtration, prefiltration and blank filtration.
  • FIGURE shows the support cage according to the invention in a sectional side view.
  • the support cage 1 shown in Fig. 1 comprises a base body 2 which extends along a longitudinal axis A-A from an upper end to a lower end and which forms a cage wall 3 between the upper end and the lower end.
  • the cage wall 3 is hollow cylindrical and thus formed in each cross section perpendicular to the longitudinal axis A-A circular.
  • the cage wall 3 has a plurality of diamond-shaped openings 4.
  • All provided in the cage wall 3 opening are designed diamond-shaped. All diamond-shaped openings 4 have the same geometry (the same obtuse angles). The side lengths of all diamond-shaped openings 4 are the same length. All diamond-shaped openings 4 are arranged so that the extent of the diamond-shaped openings 4 circumferential direction is greater than in a direction parallel to the longitudinal direction A-A of the base body second
  • all four side surfaces 5, 6, 7, 8 which delimit a diamond-shaped opening do not have any diametrically opposed side surfaces aligned in parallel.
  • the diamond-shaped openings 4 are arranged so that the surface centers M of the shape of the respective opening on the outer surface of the base body 2 corresponding surfaces (the surface centers M of the passage surfaces of the diamond-shaped openings 4 on the outer surface) on rings R1, R2, R3, whose Center on the longitudinal axis AA of the body lie.
  • the arrangement of the surface centers on a ring R1 in relation to the arrangement of the surface centers of the openings of an adjacent ring R2 offset such that the openings of a ring R1 engage the space between the openings of an adjacent ring R2.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stützkäfig für ein Filterelement mit Grundkörper, der sich entlang einer Längsachse von einem oberen Ende zu einem unteren Ende erstreckt und der zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende eine Käfigwand ausbildet, wobei die Käfigwand zumindest in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse ringförmig ausgebildet ist, und die Käfigwand eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist und die Käfigwand zumindest teilweise aus einem Kunststoff hergestellt ist, wobei die Öffnungen rautenförmig sind.

Description

"Stützkäfig für ein Filterelement. Filterelement und Verwendung für ein solches
Filterelement"
Die Erfindung betrifft einen Stützkäfig für ein Filterelement, ein Filterelement und eine Verwendung eines solchen Filterelements.
Aus US 6,179,131 B1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Filterelements bekannt. In den Ausführungsbeispielen der US 6,179,131 B1 wird insbesondere durch die Figuren 1 , 2, 3 und 4 die Form eines Stützkäfigs (dort„outer cylindrical member 58") für ein Filterelement beschrieben. Der dort gezeigte Stützkäfig weist einen Grundkörper auf, der sich entlang einer Längsachse von einem oberen Ende zu einem unteren Ende erstreckt und der zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende eine Käfigwand ausbildet. Die Käfigwand dient dazu, ein Filtermaterial (dort„fibrous filter material 46") zurückzuhalten, bzw. zu stützen. Die dort gezeigte Käfigwand ist hohizylinderförmig und ist somit in jedem Querschnitt senkrecht zu ihrer Längsachse kreisringförmig ausgebildet. Die Käfigwand weist eine Mehrzahl von rechteckförmigen Öffnungen auf und ist aus einem Kunststoff hergestellt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die Steifigkeit des Stützkäfigs zu erhöhen und/oder dessen Durchströmungsfläche zu erhöhen.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und der hiernach folgenden Beschreibung wiedergegeben. Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Mehrzahl von Öffnungen der
Käfigwand rautenförmig auszubilden. Es hat sich gezeigt, dass bei einer aus Kunststoff hergestellten Käfigwand die Steifigkeit einer solchen aus Kunststoff hergestellten Käfigwand erhöht werden kann. Außerdem wird durch die Rautenform ein Öffnungsprofil erzeugt, das keine rechten Winkel aufweist. Dieser Umstand kann genutzt werden, um die Bildung von Kerben oder Rissen an den Ecken der die Öffnungen begrenzenden Seitenflächen zu vermeiden. Die erhöhte Steifigkeit erlaubt es, die Stege zwischen den Öffnungen schmaler auszuführen und somit die Durchströmungsfläche des Stützkäfigs zu erhöhen.
Der Stützkäfig weist einen Grundkörper auf. Dieser Grundkörper erstreckt sich entlang einer Längsachse von einem oberen Ende zu einem unteren Ende. Dabei bildet der Grundkörper zwischen dem oberen Ende und den unteren Ende eine Käfigwand aus. Zumindest in einem Querschnitt, insbesondere bevorzugt in der Mehrzahl der Querschnitte und ganz besonders bevorzugt in allen Querschnitten senkrecht zur Längsachse ist die Käfigwand ringförmig ausgebildet. Insbesondere bevorzugt ist sie dabei kreisringförmig ausgebildet, wobei auch eine elliptische Ringform oder eine rechteckige Ringform denkbar sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Mehrzahl der ringförmigen Querschnitte, insbesondere bevorzugt alle ringförmigen Querschnitte von gleicher Form, nämlich gleicher Geometrie und gleicher Größe. Es sind jedoch Ausführungsformen denkbar, bei denen sich die Querschnittsgröße des Stützkäfigs in Richtung auf das obere Ende oder in Richtung auf das untere Ende verjüngt oder aufweitet. In solchen Ausführungsformen kann die geometrische Form der Mehrzahl der ringförmigen Querschnitte, insbesondere bevorzugt aller ringförmigen Querschnitte gleich gewählt werden, während sich die Größe ändern kann.
Die Käfigwand weist eine Mehrzahl von Öffnungen auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Summe der der Form der Öffnungen an der Außenoberfläche des Grundkörpers entsprechenden Flächen (die Durchströmungsfläche der jeweiligen Öffnung an der Außenoberfläche des Grundkörpers) größer als die Summe der nach außen weisenden Oberflächen der zwischen den Öffnungen verbleibenden Stege der Käfigwand. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Summe der der Form der Öffnungen an der Außenoberfläche des Grundkörpers entsprechenden Flächen um mehr als das 1 ,1 fache, insbesondere bevorzugt um mehr als das 1 ,2fache, insbesondere bevorzugt um mehr als das 1 ,3fache und besonders bevorzugt um mehr als das 1 ,5fache größer als die Summe der nach außen weisenden Oberflächen der zwischen den Öffnungen verbleibenden Stege der Käfigwand. Die Käfigwand ist zumindest teilweise aus einem Kunststoff hergestellt. Insbesondere bevorzugt ist die Käfigwand im Wesentlichen aus einem Kunststoff hergestellt. Insbesondere bevorzugt ist die Käfigwand gänzlich aus einem Kunststoff hergestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kunststoff ein Polymer, insbesondere bevorzugt Polypropylen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kunststoff ein spritzgussfähiger Kunststoff. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Käfigwand durch Spritzgießen hergestellt. Soweit in dieser Beschreibung der Erfindung Ausführungsformen beschrieben werden, bei denen die Käfigwand gänzlich aus Kunststoff hergestellt sind, so schließt das nicht aus, dass die Käfigwand oder Teile der Käfigwand mit einer Oberflächenbeschichtung, beispielsweise einem Lack versehen sind oder mit einer Folie beschichtet sind, der bzw. die nicht aus Kunststoff besteht. Ebenso ist es denkbar, dass bei einer gänzlich aus Kunststoff hergestellten Käfigwand eine in die Käfigwand eingebrachte funktionale Komponente, wie beispielsweise ein Draht, nicht aus Kunststoff besteht. Insbesondere bevorzugt ist ein solcher Draht aber nur eine einzige elektrische Leitung (ein Kabel), die durch die Käfigwand geführt wird.
Die Erfindung schlägt vor, die Öffnungen rautenförmig auszuführen. Die der Form der Öffnung an der Außenoberfläche und/oder der Form der Öffnung an der Innenoberfläche entsprechende Fläche ist rautenförmig. Da die Käfigwand zumindest in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse ringförmig ausgebildet ist, wird darunter auch verstanden, dass die der Form der Öffnung an der in eine Ebene abgewickelten Außenoberfläche der Käfigwand und/oder der Form der Öffnung an der in eine Ebene abgewickelten Innenoberfläche der Käfigwand entsprechende Fläche rautenförmig ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Raute so gewählt, dass die einander gegenüberliegende stumpfen Winkel zwischen 100° und 160°, insbesondere zwischen 110° und 150° und besonders bevorzugt zwischen 120° und 140° betragen.
Erfindungsgemäß ist eine Mehrzahl von Öffnungen der Käfigwand rautenförmig ausgeführt. Das schließt nicht aus, dass die Käfigwand noch weitere Öffnungen aufweist, die nicht rautenförmig sind. So kann es in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass am oberen Ende der Käfigwand und/oder am unteren Ende der Käfigwand Öffnungen vorgesehen sind, die nicht rautenförmig sind. Öffnungen, die nicht rautenförmig ausgeführt sind und am Ende der Käfigwand vorgesehen sind, können dazu genutzt werden, um auch den Raum zwischen zwei benachbarten rautenförmigen Öffnungen für eine Öffnung zu nutzen und somit die Durchtrittsfläche der Käfigwand zu erhöhen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Käfigwand eine erste Gruppe von Öffnungen auf, die rautenförmig ausgeführt sind, und eine zweite Gruppe von Öffnungen auf, die nicht rautenförmig ausgeführt sind, deren Öffnungsgeometrie sich jedoch als Schnittfläche einer Raute darstellen lässt, beispielsweise als Hälfte einer Raute, die entlang einer Linie, die zwei Spitzen verbindet, geschnitten wurde. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Käfigwand nur diese beiden Typen von Öffnungen auf. In einer alternativen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weist die Käfigwand nur rautenförmige Öffnungen auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen alle rautenförmigen Öffnungen die gleiche Geometrie auf (die gleichen stumpfen Winkel). In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Seitenlängen aller rautenförmigen Öffnungen der Käfigwand gleich.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erstreckung einer rautenförmigen Öffnung oder einer Untergruppe der Mehrzahl von Öffnungen, die rautenförmig ausgeführt sind, oder in einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Erstreckung aller an der Käfigwand vorgesehenen rautenförmigen Öffnungen in Umfangsrichtungen größer, als in eine Richtung parallel zur Längsrichtung des Grundkörpers. Bei einer solchen Ausführung kann die Käfigwand etwas elastischer in Richtung parallel zu Längsrichtung des Grundkörpers werden, als in eine Torsionsrichtung, bei der das obere Ende in eine andere Richtung zum unteren Ende um die Längsachse gedreht wird. Es hat sich gezeigt, dass Stützkäfige häufiger auf Stöße entlang der Längsrichtung des Grundkörpers belastet werden, beispielsweise wenn ein den Stützkäfig aufweisendes Filterelement fallengelassen wird. Mit der in dieser Ausführungsform beschriebenen Ausrichtung der Rauten lässt sich damit eine Nachgiebigkeit des Stützkäfigs in Längsrichtung erzeugen unter gleichzeitiger Erhöhung der Torsionssteifigkeit, die beispielsweise von Vorteil ist, wenn das einen erfindungsgemäßen Stützkäfig aufweisende Filterelement aus einem Gehäuse geschraubt werden soll.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Öffnung der Mehrzahl von rautenförmigen Öffnungen durch vier Seitenflächen begrenzt, von denen sich jeweils zwei gegenüber liegen. Der erfindungsgemäße Stützkäfig weist vorzugsweise eine radial nach außen weisende Außenoberfläche, eine radial nach innen weisende Innenoberfläche auf. Zudem weist der Stützkäfig eine Wandstärke auf. Daraus ergibt sich, dass zur Bildung von rautenförmigen Öffnungen in der Käfigwand diese durch vier Seitenflächen begrenzt werden, wobei jede Seitenfläche von der äußeren Umfangsfläche zur inneren Umfangsfläche führt. Es wurde erkannt, dass mit der Orientierung der die Öffnung begrenzenden Seitenflächen technische Effekte realisiert werden können, aber auch eine besonders einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Stützkäfigs erreicht werden kann, der erfindungsgemäß zumindest teilweise aus einem Kunststoff hergestellt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei der vier Seitenflächen, nämlich zwei Seitenflächen, die gegenüberliegend angeordnet sind, nicht parallel zueinander ausgerichtet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind alle einander gegenüber liegenden Seitenflächen nicht parallel zueinander verlaufend ausgerichtet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dies dazu genutzt, um den Öffnungsquerschnitt von der Außenoberfläche des Stützkäfigs zur Innenoberfläche hin zu verjüngen oder aufzuweiten. Eine Verjüngung des Öffnungsquerschnitts hat den zusätzlichen positiven Effekt, dass die so ausgebildete Käfigwand in einem Spritzgussverfahren einfacher hergestellt werden kann, insbesondere weil die entsprechend ausgebildete Käfigwand einfacher aus dem Spritzgusswerkzeug ausgeformt werden kann.
In einer ergänzenden oder alternativen Ausführungsform sind zumindest zwei der vier Seitenflächen, nämlich zwei sich gegenüberliegende Seitenflächen parallel zueinander ausgeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind von den vier Seitenflächen alle sich gegenüberliegenden Seitenflächen einer Öffnung parallel zu der ihr jeweils gegenüberliegenden Seitenfläche ausgeführt. Die parallel zueinander verlaufenden Seitenflächen können in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils in Ebenen liegen, die parallel zu einer Linie verlaufen, die senkrecht auf die Längsachse des Grundkörpers steht. Die Seitenflächen verlaufen somit schachtartig in das Innere des Grundkörpers. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die parallel zueinander verlaufenden Seitenflächen in Ebenen verlaufen, die parallel zu einer Linie verlaufen, die die Längsachse des Grundkörpers nicht schneidet, die aber in einer besonders bevorzugten Ausführungsform in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Längsachse des Grundkörpers steht. Derartige Öffnungsgeometrien können bei dem bevorzugten Einsatz eines Spritzgussverfahrens durch Schieber erzeugt werden, die eine rechteckigen Querschnitt aufweisen und in eine Richtung senkrecht zur Längsachse des Grundkörpers beweglich sind. Derartige Geometrien der Öffnungen erlauben somit eine einfache Herstellung der rautenförmigen Öffnungen. Ein Schieber kann so ausgeführt sein, dass er zur Herstellung mehrerer Öffnungen verwendet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die rautenförmigen Öffnungen so angeordnet, dass die Flächenmittelpunkte der der Form der jeweiligen Öffnung an der Außenoberfläche des Grundkörpers entsprechenden Flächen (die Flächenmittelpunkte der Durchtrittsflächen der Öffnungen an der Außenoberfläche) auf Ringen liegen, deren Mittelpunkt auf der Längsachse des Grundkörpers liegen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Anordnung der Flächenmittelpunkte auf einem Ring im Verhältnis zur Anordnung der Flächenmittelpunkte der Öffnungen eines benachbarten Rings derart versetzt ausgeführt, dass die Öffnungen des einen Rings den Raum zwischen den Öffnungen eines benachbarten Rings eingreifen. Hierdurch wird eine besonders dichte Packung von Öffnungen auf der Umfangsfläche der Käfigwand erreicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform bilden die rautenförmigen Öffnungen bezüglich ihrer Verteilungen über den Grundkörper ein gleichmäßiges Muster. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Flächenmittelpunkte auf Ringen liegend angeordnet, deren Mittelpunkte auf der Längsachse des Grundkörpers liegen, wobei die Flächenmittelpunkte des von einem Ring in Längsrichtung gesehen übernächsten Ring in Umfangsrichtung gesehen am gleichen Ort liegen, wie die Flächenmittelpunkte dieses Rings. Die Flächenmittelpunkte alternieren somit von Ring zu Ring hinsichtlich ihrer Anordnung in Umfangsrichtung. Insbesondere dadurch lässt sich eine besonders dichte Packung von Öffnungen an der Außenumfangsfläche der Käfigwand erreichen.
Die Käfigwand weist insbesondere bevorzugt am oberen Ende und/oder am unteren Ende einen geschlossenen Abschlussring auf, in dem sich keine Öffnung befindet. Dieser Abschlussring kann eine Abstufung aufweisen, um das Aufsetzen einer Endkappe zu erleichtern, bzw. um das Verbinden mit einer Endkappe zu erleichtern.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwischen den rautenförmigen Öffnungen Stege ausgebildet, die helixförmig um die Längsachse des Grundkörpers verlaufen. Insbesondere bevorzugt sind zwei Gruppen von helixförmigen Stegen vorgesehen, wobei die eine Gruppe im Uhrzeigersinn um die Längsachse des Grundkörpers gewendelt ist, während die andere Gruppe im Gegenuhrzeigersinn um die Längsachse gewendelt ist, wobei sich jeweils ein Steg der einen Gruppe mit jeweils einem Steg der anderen Gruppe jeweils an einer Spitze einer rautenförmigen Öffnung schneidet. Insbesondere bevorzugt schneidet ein Steg des einen helixförmigen Typ (Wendelung im Uhrzeigersinn) einen Steg des anderen helixförmigen Typs (Wendelung im Gegenuhrzeigersinn) nur einmal oder in einer alternativen Ausführungsform nur zweimal oder in einer alternativen Ausführungsform nur dreimal entlang seiner Erstreckung über den Außenumfang der Käfigwand.
Die Erfindung schlägt zudem ein Filterelement vor. Dieses Filterelement weist einen ersten Stützkäfig auf, der als erfindungsgemäßer Stützkäfig ausgebildet ist. Ferner weist das Filterelement einen zweiten Stützkäfig auf, der ebenfalls als erfindungsgemäßer Stützkäfig ausgebildet sein kann, aber nicht muss. Ferner weist das Filterelement einen zwischen dem ersten Stützkäfig und dem zweiten Stützkäfig angeordnetes Filtermaterial auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Filterelement an seinem oberen Ende eine Endkappe auf, die den zwischen dem ersten Stützkäfig und dem zweiten Stützkäfig gebildeten Raum am oberen Ende schließt. Ergänzend und alternativ weist das Filterelement am unteren Ende eine Endkappe auf, die den zwischen dem ersten Stützkäfig und dem zweiten Stützkäfig gebildeten Raum am unteren Ende verschließt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die am unteren Ende vorgesehene Endkappe geschlossen ausgebildet, während eine am oberen Ende vorgesehene Endkappe eine Öffnung aufweist, die den Innenraum des Filterelements nach oben öffnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Filtermaterial eines oder mehrere der folgenden Materialien auf: Polystyrol (PS), Polyethersulfone (PES), Polypropylen (PP), Polytetrafluorethylen (PTFE), Borosilicate, Zellulose, Zelluloseacetat, Polyvinylidenflu- orid (PVDF), Polyamid (PA) oder Polyphenylensulfid (PPS).
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelements erstreckt sich der zweite Stützkäfig entlang einer zur Längsachse des ersten Stützkäfigs koaxialen Längsachse von einem oberen Ende des zweiten Stützkäfigs zu einem unteren Ende des zweiten Stützkäfigs, wobei zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende eine Käfigwand ausgebildet ist, die zumindest in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse ringförmig ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausführungsform ist insbesondere bevorzugt zumindest der äußere Stützkäfig als erfindungsgemäßer Stützkäfig ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Filterelement zum Filtern von Fluiden, insbesondere bevorzugt von Flüssigkeiten verwendet. Insbesondere bevorzugt wird das erfindungsgemäße Filterelement zur Sterilfiltration, Feinfiltration, Vorfiltration und Blank-Filtration eingesetzt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer der dem Ausführungsbeispiel der Erfindung der darstellenden Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt den erfindungsgemäßen Stützkäfig in einer geschnittenen Seitenansicht.
Der in Fig. 1 dargestellte Stützkäfig 1 weist einen Grundkörper 2 auf, der sich entlang einer Längsachse A-A von einem oberen Ende zu einem unteren Ende erstreckt und der zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende eine Käfigwand 3 ausbildet. Die Käfigwand 3 ist hohlzylindrisch ausgeführt und somit in jedem Querschnitt senkrecht zur Längsachse A-A kreisringförmig ausgebildet. Die Käfigwand 3 weist eine Mehrzahl von rautenförmigen Öffnungen 4 auf.
Alle in der Käfigwand 3 vorgesehen Öffnung sind rautenförmig ausgeführt. Alle rautenförmigen Öffnungen 4 weisen die gleiche Geometrie auf (die gleichen stumpfen Winkel auf). Die Seitenlängen aller rautenförmigen Öffnungen 4 sind gleich lang. Alle rautenförmigen Öffnungen 4 sind so angeordnet, dass die Erstreckung der rautenförmigen Öffnungen 4 Umfangsrichtung größer ist, als in eine Richtung parallel zur Längsrichtung A-A des Grundkörpers 2.
Wie insbesondere an den rautenförmigen Öffnungen 4 besonders gut ersichtlich ist, die in der Darstellungsform der Fig. 1 geschnitten dargestellt sind, sind von rautenförmigen den vier Seitenflächen 5, 6, 7, 8, die eine rautenförmige Öffnung begrenzen, alle sich jeweils gegenüberliegende Seitenflächen nicht parallel ausgerichtet. Die rautenförmigen Öffnungen 4 sind so angeordnet, dass die Flächenmittelpunkte M der der Form der jeweiligen Öffnung an der Außenoberfläche des Grundkörpers 2 entsprechenden Flächen (die Flächenmittelpunkte M der Durchtrittsflächen der rautenförmigen Öffnungen 4 an der Außenoberfläche) auf Ringen R1 , R2, R3 liegen, deren Mittelpunkt auf der Längsachse A-A des Grundkörpers liegen. Die Anordnung der Flächenmittelpunkte auf einem Ring R1 im Verhältnis zur Anordnung der Flächenmittelpunkte der Öffnungen eines benachbarten Rings R2 derart versetzt ausgeführt, dass die Öffnungen des einen Rings R1 den Raum zwischen den Öffnungen eines benachbarten Rings R2 eingreifen.

Claims

Patentansprüche:
1. Stützkäfig (1) für ein Filterelement mit einem Grundkörper (2), der sich entlang einer Längsachse (A-A) von einem oberen Ende zu einem unteren Ende erstreckt und
der zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende eine Käfigwand (3) ausbildet, wobei
die Käfigwand (3) zumindest in einem Querschnitt senkrecht zur
Längsachse (A-A) ringförmig ausgebildet ist, und
die Käfigwand (3) eine Mehrzahl von Öffnungen (4) aufweist und die Käfigwand zumindest teilweise aus einem Kunststoff hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (4) rautenförmig sind.
2. Stützkäfig nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung der rautenförmigen Öffnungen (4) in Umfangsrichtung größer ist, als in eine Richtung parallel zur Längsrichtung (A-A) des Grundkörpers (1).
3. Stützkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung der Mehrzahl von rautenförmigen Öffnungen (4) durch vier Seitenflächen (5,6,7,8) begrenzt wird, von denen sich jeweils zwei gegenüberliegen (5,7; 6,8), wobei zumindest zwei sich gegenüberliegende Seitenflächen (5,7; 6,8) nicht parallel zueinander verlaufen.
4. Stützkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung der Mehrzahl von rautenförmigen Öffnungen durch vier Seitenflächen begrenzt wird, von denen sich jeweils zwei gegenüberliegen, wobei zumindest zwei Seitenflächen parallel zueinander verlaufen.
5. Stützkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rautenförmigen Öffnungen (4) so angeordnet sind, dass die Flächenmittelpunkte (M) der der Form der jeweiligen Öffnung (4) an der Außenoberfläche des Grundkörpers (1) entsprechenden Flächen auf Ringen (R1 ,R2,R3) liegen, deren Mittelpunkte auf der Längsachse (A-A) des Grundkörpers (1) liegen.
6. Stützkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die rautenförmigen Öffnungen (4) bezüglich ihrer Verteilung über den Grundkörper (1) ein gleichmäßiges Muster bilden.
7. Stützkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigwand zumindest teilweise aus einem Polymer hergestellt ist.
8. Filterelement mit einem ersten Stützkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 7, einem zweiten Stützkäfig und einem zwischen dem ersten Stützkäfig und dem zweiten Stützkäfig angeordneten Filtermaterial.
9. Filterelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stützkäfig sich entlang einer zur Längsachse des ersten Stützkäfigs koaxialen Längsachse von einem oberen Ende zu einem unteren Ende erstreckt und zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende eine Käfigwand ausbildet, wobei
die Käfigwand des zweiten Stützkäfigs zumindest in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse ringförmig ausgebildet ist und der erste Stützkäfig der äußere Stützkäfig ist.
10. Verwendung eines Filterelements nach Anspruch 8 oder 9 zum Filtern von Flüssigkeiten.
EP17710472.6A 2016-02-25 2017-02-21 Stützkäfig für ein filterelement, filterelement und verwendung für ein solches filterelement Withdrawn EP3419738A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016002145.4A DE102016002145A1 (de) 2016-02-25 2016-02-25 Stützkäfig für ein Filterelement, Filterelement und Verwendung für ein solches Filterelement
PCT/EP2017/000244 WO2017144170A1 (de) 2016-02-25 2017-02-21 Stützkäfig für ein filterelement, filterelement und verwendung für ein solches filterelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3419738A1 true EP3419738A1 (de) 2019-01-02

Family

ID=58267084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17710472.6A Withdrawn EP3419738A1 (de) 2016-02-25 2017-02-21 Stützkäfig für ein filterelement, filterelement und verwendung für ein solches filterelement

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20190046912A1 (de)
EP (1) EP3419738A1 (de)
JP (1) JP2019510622A (de)
KR (1) KR20180109958A (de)
CN (1) CN108697964A (de)
AU (1) AU2017223730A1 (de)
BR (1) BR112018067398A2 (de)
CA (1) CA3014534A1 (de)
DE (1) DE102016002145A1 (de)
MX (1) MX2018009892A (de)
PH (1) PH12018501738A1 (de)
RU (1) RU2018130770A (de)
SG (1) SG11201806943QA (de)
WO (1) WO2017144170A1 (de)
ZA (1) ZA201805633B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202018102161U1 (de) 2018-04-18 2019-07-21 Boll & Kirch Filterbau Gmbh Stützkörper für Filterelemente und Filterelement hierfür

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3642141A (en) * 1970-07-21 1972-02-15 Per Corp. Filter tube and connection thereof to tube sheet
US6179131B1 (en) 1998-06-25 2001-01-30 Pti Technologies, Inc. Fusion-welded thermoplastic filter assembly and a method of fabricating the same
DE202006001793U1 (de) * 2006-02-02 2007-03-08 Boll & Kirch Filterbau Gmbh Stützkörper für Filterelemente und Filterelement hiermit
DE102009053683B4 (de) * 2009-11-19 2012-01-19 Mann + Hummel Gmbh Filterelement mit Mittelrohr
US20110272358A1 (en) * 2010-05-10 2011-11-10 Martin Crawford Media compaction compensating support system for pollutant stream remediation reactors
CN202410302U (zh) * 2011-12-31 2012-09-05 上海闰铭精密技术有限公司 袋式过滤器的滤袋支撑架
DE102012022848B4 (de) * 2012-11-23 2018-03-08 Mann + Hummel Gmbh Filterelement mit Stützrohr
DE102013208162A1 (de) * 2013-05-03 2014-11-06 Bayerische Motorenwerke Aktiengesellschaft Filterelement
CN204767976U (zh) * 2015-08-07 2015-11-18 衡水哈西特液压机械有限公司 一种液压系统用过滤器滤芯
CN105032064A (zh) * 2015-08-27 2015-11-11 河南省德耀节能科技有限公司 除尘器及其袋笼
CN205019821U (zh) * 2015-08-31 2016-02-10 成都易态科技有限公司 一种柔性过滤元件结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN108697964A (zh) 2018-10-23
MX2018009892A (es) 2018-09-11
WO2017144170A1 (de) 2017-08-31
RU2018130770A3 (de) 2020-06-18
KR20180109958A (ko) 2018-10-08
BR112018067398A2 (pt) 2019-01-22
SG11201806943QA (en) 2018-09-27
US20190046912A1 (en) 2019-02-14
JP2019510622A (ja) 2019-04-18
DE102016002145A1 (de) 2017-08-31
AU2017223730A1 (en) 2018-09-13
PH12018501738A1 (en) 2019-06-17
RU2018130770A (ru) 2020-03-25
ZA201805633B (en) 2019-06-26
CA3014534A1 (en) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3386617B1 (de) Mischereinsatz, statischer mischer sowie herstellverfahren
EP2851111B1 (de) Luftfiltersystem und Verwendung eines Luftffilterelements in einem Luftffiltersystem
EP0751813A1 (de) Filterelement mit stützkörper
EP2683459B1 (de) Filtervorrichtung
WO2009071636A1 (de) Filtereinrichtung zur filtration gasförmiger fluide
WO1993004311A1 (de) Muffe zum verbinden von rohrenden durch injizieren von klebstoff
DE2231868A1 (de) Zelle zur durchfuehrung der umgekehrten osmose mit einer verwirbelungsvorrichtung
EP3436183B1 (de) Hohlfasermembranvorrichtung für den stoffaustausch und verfahren zur herstellung
DE102013102413A1 (de) Schlauchleitungsverbinder sowie Leitungssatz
WO2021115787A1 (de) Werkzeug zum separieren und schränken von drahtenden einer wicklung sowie verfahren zur herstellung einer wicklung
DE102009053683B4 (de) Filterelement mit Mittelrohr
WO2017144170A1 (de) Stützkäfig für ein filterelement, filterelement und verwendung für ein solches filterelement
EP0631081A1 (de) Anschlussvorrichtung für Rohrleitungen mit geschlitztem Klemmring
DE102014000597A1 (de) Flüssigkeitsfilter
DE10005107A1 (de) Zylindrischer Faltenbalg, insb. Laserschutzbalg
DE102019110980A1 (de) Planetenwälzgetriebe und Verfahren zur Montage eines Planetenwälzgetriebes
DE102016219889B4 (de) Dichtring
WO2017174706A1 (de) Vorrichtung zum abscheiden von öltröpfchen und/oder ölnebel
DE102014008699A1 (de) Filterelement mit prismatischer Grundform
EP3214282A1 (de) Partikelfilter für eine abgasanlage sowie verfahren zum herstellen eines partikelfilters
DE102014009324A1 (de) Filterelement
DE102016013090B4 (de) Filterkerze, Verfahren zu deren Herstellung und mehrteiliges Spritzgießwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens
WO2020216477A1 (de) Zweiteiliger ölabstreifring mit vorteilhafter geometrie
DE102019117384A1 (de) Filterelement, Anschlussstutzen und Anordnung
DE102014111542A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur elektrochemischen Bearbeitung im Umriss rotationssymmetrischer Werkstücke

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20180918

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: GROTH, PETER

Inventor name: SCHWARZ, PETER

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20200422

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20200903