DE1536768A1 - Filterkoerper aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

• Filterkörper aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung betrifft einen Filterkörper aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einer Filterwand und aus diese einfassenden und/oder überquerenden erhabenen Rahmenteilen. Der Filterkörper kann für die verschiedensten Anwendungszwecke bestimmt und entsprechend gestaltet sein, z. B. als Kraftstofffil-ter für Land-, Wasser- und Luftfahrzeuge, als Schmieröl-oder Hydraulikölfilter, als Flüssigkeitsfilter für Wasch- und SpUlmaschinen, als Luft- oder Staubfilter usw.
• Filterkörper dieser Gattung sind bekannt, und zwar besteht die Filterwand dabei aus einem mehr oder weniger feinen Gewebe, und die Filterwand weist Rahmenteile auf, die jeweils auf jeder Seite der Wand eine Wulst bilden. Die Wulstrahmen sind durch die Filterfläche hindurch fest miteinander verbunden, so daß Filtergewebe und llulstrahmen einen unzerlegbaren und dichten Körper darstellen. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Rahmenteile beiderseits auf das Filtergewebe aufgespritzt werden, wobei Rahmen und Gewebe miteinander verschmelzen und einen vollkommen homogenen Körper bilden. Wesentliche Voraussetzungen dafür sind die Verwendung des gleichen Kunststoffes für Filterwand und Rahmenteile und die Anordnung der Wulstrahmen auf jeder Gewebeseite. Dadurch ergeben sich aber gewisse Nachteile hinsichtlich der Anwendungsgebiete und des Mindestgewichtes.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filterkörper der eingangs genannten engeren Gattung zu schaffen, messen Rahmenteile auch ohne doppelseitige An@@dnung ausreichend fest und dicht mit der Filterwand verbunden sind, so daß sich sowohl ein flacherer als auch ein leichterer Filterkörper ergibt.
• Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Filterwand aus plattenartig flachem Kunststoff-Lochmaterial mit mechanisch eingebrachten, senkrecht zur Materialebene verschiedene Durchmesser aufweisenden, z. B. konischen Löchern und die Rahmenteile bzw. die nicht fil-ternden Abschnitte des Filterkörpers aus das Lochmaterial von der Seite mit den kleineren Öffnungen der konischen Löcher her bedeckenden und dabei mit der die größeren Öffnungen der konischen Löcher aufweisenden Materialgrenzebene im wesentlichen abschneidendem Kunststoff bestehen.
• Mit dieser Ausbildungsweise ist über die Aufgabenlösung hinaus der Vorteil verbunden, daß eine praktisch unzerlegbare und dichte Verbindung auch ohne die Notwendigkeit des Verschmelzens der beiden Teile erzielt werden kann, d. h. es ist nicht unbedingt erforderlich, bei der Herstellung des Filters mit so hohen Temperaturen zu arbeiten, daß auch der Werkstoff der Filterwand schmilzt. Vielmehr kann die Filterwand in verhältnismäßig kaltem Zustand verbleiben, und es erfolgt dennoch eine ausreichend feste Verbindung der Wand mit den Rahmen teilen. Die Ursache hierfür ist in der Verklammerung zu finden, die durch das Eindringen des Rahmenwerkstoffes in die konischen Löcher der Filterwand von der Seite mit den kleineren Öffnungen her bewirkt wird. Dadurch. ergibt sich eine Art Verzapfung, welche, wie sich gezeigt ilat, die Teile praktisch eben so fest verbindet, als wenn sie aus einem homogenen tück bestehen würden.
• Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist darin zu erblicken, da# der Filterkörper ganz allgemein eine größere Formbeständigkeit aufweist und deshalb mit vergleichsweise weniger Versteifungsgliedern versehen zu weiden braucht. Dies ist insbesondere bei röhrenförmigen Filterkörpern von Bedeutung.
• Die Ursache für die größere FormbestAndigkeit liegt darin, daß sich das Kunststoff-Lochmaterial nicht wie ein aus einzelnen Fäden zusammengefügtes Gewebe in sich verschieben kann.
• Der ausdruck "konfsch", der hie. zur Kennzeicimung der erfindungsgemä#en Lehre verwendet wird, soll außer der reinen Konusgestalt des Lochinnern, d. h. einer Kegel- oder Pyramidenstumpfform, auch noch weitere Formen des von den Grenzflächen des einzelnen LocI:es umgehenden Raumes einschließen, sofern es sich dabei um Formen mit - in Richtung der Lochachse gesehen - übereinanderliegenden engeren und wei-eren Lochdurchmessern handelt.
• Dies ist z. B. der Fall, wenn der von den Lochwänden umschlossene Raum einer Kugel mit abgeschnittenen oberen und unteren Kappen entspricht bzw. wenn dieser Raum einem Rotationskörper gleicht, dessen Erzeugende eine flache Parabel oder Hyperbel ist. In diesen Fällen sind die Lochwandungen jeweils konkav oder konvex, so daß wiederum ein engerer und wenigstens ein weiterer Durchmesser, in Richtung der Lochachse übereinanderliegend, vorhanden sind, wodurch eine Verzapfung gebildet werden kann.
• Die Löcher in dem Kunststoff-Lochmaterial sind nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in ihrer endgültigen Querschnittsgestalt durch Einschlagen, Einstanzen, Eindrücken oder dergleichen gebildet. Dies geschieht beispielsweise mittels eines bekannten Schwabbelkopfes an einer Kunststoff-Stranggußmaschine, wobei die Löcher nicht absichtlich eine im Sinne der Erfindung konische Gestalt erhalten, sondern vielmehr aufgrund verschiedener physikalischer Umstände schließlich so geformt sind, daß sie in Richtung der Lochachse einen engeren und wenigstens einen weiteren Durchmesser aufweisen. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Löcher in dem Kunststoff-Lochmaterial auch durch Anbringen von Einschnitten und durch Auseinanderziehen des Materials nach Art von an sich bekanntem Streckmetall gebildet sein. Auch hierbei ergeben sich im wesentlichen konisch verlaufende Flächen des Lochlichten, wenn das einzelne Loch im Querschnitt parallel seiner Längsachse betrachtet wird.
• Die Kunststoffe, aus denen die Filterwand und die Rahmenteile bestehen, können sehr verschiedenen chemischen Bereichen angehören. Eine Ausführungsform der Erfindung sieht jedoch vor, daß der Kunststoff für die Filterwand und der Kunststoff für die nicht filternden Abschnitte hinsichtl.ich ihrer chemischen und/ oder physikalischen Eigenschaften der gleichen Kunststoff-Familie angehören. Hierbei ergibt sich ein zusätz2iches Verkleben der miteinander zu verbindenden Teile, was vor allem in solchen Fällen von Vorteil sein kann, wenn gesteigerte Anforderungen an die Dichtigkeit erfüllt werden müssen, z. B. bei Filtern für Gase.
• Die allgemeine Lehre, welche die Erfindung erteilt, d. h. die Verbindung der filternden und nicht filternden bzw. durchlässigen und nicht durchlässigen Teile des Filterkörpers miteinander durch Verklammerung bzw. Verzapfung, gestattet auch noch eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Filterwand stellenweise von nicht filternden Abschnitten bedeckt ist, welche mit Konstruktionselementen des Filterkörpers versehen sind, z. B. mit Dichtungsflächen, Schraubengewinden, Leitflächen usw. Diese Konstruktionselemente können gegebenenfalls sogar nachträglich an den Filterkörpern befestigt werden.
• Die Erfindung hat auch einen Filterkörper mit den bereits beschriebenen Merkmalen zum Gegenstand, welcher eine Filterwand aufweist, die an Kanten aneinanderstößt oder überlappt, z. B. mit einer in Zylinder- oder Konusform gebogenen Filterwand, wofür der Stand der Technik zahlreiche Beispiele bietet. Erfindungsgemäß kann hierbei vorgesehen sein, daß sich ein nicht filternder Abschnitt über den aneinanderstoßenden bzw. überlappenden Kanten befindet. Auf diese Weise übernimmt die Verzapfung nicht nur die Abdichtung der Stoßstelle, sondern auch den Zusammenhalt derselben, was bei den bekannten Filterkörpern durch Verschmelzen geschehen muß.
• Die nicht filternden Abschnitte des Filterkörpers können, wie an sich bekannt, in Form von Wulsten, Rippen oder dergleichen Verstärkungen ausgebildet sein. Es genügt jedoch, und hierin liegt ein besonderer Vorteil der Erfindung, wenn die nicht filternden Abschnitte vergleichsweise sehr dünn sind, beispielsweise nicht dicker als die Filterwand selbst, da auch in diesem Falle eine ausreichende Verbindung zwischen den Teilen gevzährleistet ist. Diese wird durch die Verklammerung erzielt, ftir deren Hervorrufung eine größere llerkstoffmasse mit entsprechendem Wärmeinhalt nicht notwendig ist.
• In der Zeichnung @ind Ausführungsbeispiele des E findungsgegenstandes wiedergegeben, und zwar zeigen: Fig. 1 einen flachen Filterkörper mit einem Einfassungsrahmen und einer die Filterwand teilweise überauerenden Rahmen teil, Fig. 2 einen ; schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1, Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. a, jedoch mit einer anderen Lochgestalt des Kunststoff-Lochmaterials, Fig. 4 einen zylindri@chen Filterkörper in Seitenansicht mit einer außen auigesetzten Leitfläche, Fig. 5 einen Querschnit-t durch den zylindrischen Filtekörper gemäß der Schnittlinie Y - V der Fig. 4.
• Der Filterkörper gemaß Fig. 1 - 3 ist aus der Filterwand 1 und aus den Rahmenteilen 2 und 3 zusammengesetzt. Die Filterwand 1 besteht aus Kunststoff-Lochmaterial mit eingeschlagenen Löchern 4, die an der einen Materialgrenzebene kleinere und an der anderen Naterialgrenzebene größere Öffnungen hat, so daß die Löcher 4 Räume von kegelstumpfförmiger Gestalt bilden (Fig. 2) Die Löcher können auch in der Mittelebene des Kunststoff-Lochmaterials die engste Öffnung haben (Fig. 3) oder in einer anderen Ebene. Der Rahmenteil 2 ist nur von einer Seite her auf die Filterwand aufgebracht, und zwar vorzugsweise mittels einer Form, die eine entsprechende Höhlung hat, deren offene Seite mit der Filterwand derart bedeckt wird, daß sich die engeren Öffnungen der Löcher 4 näher der Höhlung bzw. dem Rahmen befinden. Die der Höhlung abgewandte Seite der Filterwand liegt gegen eine glatte Fläche an, die die Löcher verschließt.
• In die Höhlung wird fließfähig gemachter Kunststoff eingegossen, der sich über die Filterwand, soweit sie im Bereich der Höhlung liegt, verteilt und in die Löcher 4 einfließt.
• Nach dem Erstarren des Kunststoffes ragt der tiahmenwerkstoff in jedes Loch 4 mit einem kleinen Zapfen ilinein, wodurch Rahmen und Filterwand fest miteinander verklammert sind. Der in Fig. 4 und 5 veranschaulichte zylindrische bzw. hülsenförmige Filterkörper ist an den kreisförmigen Endkanten seiner Filterwand 1 mit ringförmigen Rahmenteilen 5 versehen. An der Stelle, wo die zylindrisch zusammengebogene Filterwand 1 mit ihren L<ingskanten stumpf oder überlappend aneinanderstößt, ist eine Längsrippe 6 angeordnet, welche die Stoß stelle überdeckt und die Filterwand 1 in ihrem gebogenen Zustand zusammenhält.
• Die Rippe 6 erstreckt sich gemäß Fig. 4 von einem Endring 5 zum anderen; sie bildet dadurch auch eine Versteifung des FilterkörpeI-s in dessen Axialriciltung. Im mittlezaen Bereich der Filterwand 1 ist ein nicht durchlässiger Abschnitt 7, welcher entsprechend der Krümmung der Filterwand gebogen ist, aufgesetzt, und dieser Abschnitt tragt eine angeformte Leitfläche 8, die den zylindrischen Filterkörper auf einem Teil seines Umfanges umgibt. Die Leitfläche 8 hat eine gewisse Steigung nach Art einer Schraube, um dem Medium, welches von außen auf die Filterwand 1 zuströint, eine bevorzugte Fließrichtung zu verleihen. Auf dem Umfang des Filterkörpers können mehrere solcher Leitflächen befestigt sein. Anstelle von Leitflächen können aucii andere Elemente auf die Filterwand aufgebracht werden, z. B. Gewindeabschnitte oder Dichtungslippen.
• Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung und in den nachligenden Patentansprüchen offenbarten Merkmale des Anmeldungsgegenstandes können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (7)

1. Patentansprüche 1. Filterkörper aus theimoplastischem Kunststoff, bestehend aus einer Filterwand und aus diese einfassenden und/oder überquerenden erhabenen Rahmenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterwand (1) aus plattenartig flachem Kunststoff-Lochmaterial mit mechanisch eingebrach-ten, senkrecht zur Materialebene verschiedene Durchmesser aufweisenden, z. B. konischen Löchern (4) und die Rahmenteile bzw. die nicht filternden Abschnitte (2, 3) des Filterkörpers aus das Lochmaterial von der Seite mit den kleineren Öffnungen der konischen Löcher (4) her bedeckendem und dabei mit der die größeren Öffnungen der konischen Löcher aufweisenden Materialgrenzebene im wesentlichen abschneidendem Kunststoff bestehen.
2. 2. Filterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (4) in dem Kunststoff-Lochmaterial in ihrer endgültigen Querschnittsgestalt durch Einschlagen, Einstanzen, Eindrücken oder dergleichen gebildet sind.
3. 3. Filterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicllnet, daß die Löcher in dem Kunststoff-Lochmaterial durch Anbringen von Einschnitten und durch Auseinanderziehen des Materials nach Art von an sich bekanntem Streckmetall gebildet sind.
4. 4. Filterkörper nach Anspruch 1 und 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dals der Kunststoff für die Filterwand (1) und der Kunststoff für die nicht filternden Abschnitte (2, 3) hinsichtlich ihrer chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften der gleichen Kunststoff-Familie angehören.
5. 5. Filterkörper nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterwand (1) stellen ; reise von nicht filternden Abschnitten (6) bedeckt is-t, welche mit Konstruktionselementen des Filterkörpers versehen sind, z. B. mit Dichtungsflächen, Schraubengewinden, Leitflächen (7) usw.
6. 6. Filterkörper nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren vorstehenden Ansprüche, mit einer Filterwand, die an Kanten aneinanderstö#t oder überlappt, z. B. mit einer in Zylinder- oder Konusform gebogenen Filterwand, dadurch gekennzeic@net, da# sich e@n nicht filternder Abschnitt über den aneinanderstoßenden bzw überlappenden Kanten befindet.
7. 7. Filterkörper nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der breiteren vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht fil-ternden Abschnitte, wie an sich bekannt, in Form von luls-ten, Rippen oder dergleichen Verstärkungen ausgebildet sind.