過濾單元的製作方法

2023-08-02 22:36:36

專利名稱：過濾單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有過濾介質的過濾單元，該過濾介質在兩個端蓋之間延伸，它們分別與過濾介質的一個可配屬末端區域連接，該末端區域至少在一側支承在一個支承管上。
背景技術：
市場上常見上述形式的過濾單元，並且廣泛地應用，例如在液壓設備中用於通流液壓油的系統分支。已知的過濾單元在其運行可靠性和決定過濾效率的β值的穩定性方面不是完全令人滿意的。尤其是對於大流量功率存在著以下危險，即在連接位置由於在連接位置上起作用的液體壓力差導致變形或損壞，過濾墊幅的端部在連接位置上結合成構成過濾圓柱體的環形體。摺痕在連接位置區域內的這種損壞和/或變形一般在專業術語上稱為「摺痕翹曲」。
為了克服這個問題，例如在隨後公開的文獻DE 102 50 969 A1中已經建議，這樣選擇過濾單元過濾介質的摺痕順序，使得在每個摺痕上，該摺痕在中間空間的整個徑向長度上從外部的外殼表面一直延伸到內部的支承管，分別銜接一個摺痕，其徑向內置的摺痕背面位於離過濾單元的內部支承管的一個一定間距處，並且銜接到重複地在中間空間的整個徑向長度上延伸的摺痕。由此，即使在大流量功率時也得到一個改進的β值穩定性。
此外，在已知的解決方案中，過濾介質和過濾單元的結構從製造者到製造者強烈地變化。對於簡單的紙過濾單元，過濾墊由不帶輔助的金屬織布的過濾介質製成，其中當過濾單元上的壓力差較大時可能使過濾摺痕擠壓到一起。由此在墊摺疊時減小排流可能性，由此使許多摺痕不能用於過濾。與此相反，高價值的過濾單元具有用於過濾介質的多層墊結構，其中在現代的過濾介質中實現直到六層或更多層的結構，例如以下面的層相互銜接的形式一個外部的支撐、一個保護無紡布、一個預過濾層、一個主過濾層、一個支承無紡布和一個內部的支撐。此外，當作為過濾材料設有一個如上所述的多層結構的過濾墊幅時，這個過濾墊幅可以具有一個構成外部外殼表面的格柵或織物結構形式的外部支撐。在此，可以是一個聚醯胺基或聚酯基的結構，並且也可以選擇使多層過濾墊幅具有一個金屬格柵作為構成外部外殼表面的外部支撐。而多層結構的過濾介質在專業術語中也稱為網孔組件(Meshpack)，並且通常在一個方向上由受汙染的流體(經常有規律地從外向內通流)，其中汙染成分保留在過濾介質裡面。
此外，為了壓力穩定地構成過濾單元而規定，在內部設置一個最好由塑料材料製成的支承管，它設有穿孔、與規定的通流方向相反地實現對過濾介質的支撐。在兩個端蓋之間延伸過濾介質，以及在必要時延伸塑料支承管，兩個端蓋同樣最好由塑料材料構成，尤其是由注塑件形式的塑料支承管構成。因為過濾介質為了固定通過端蓋在其自由端區域均勻地與端蓋粘接，因此所使用的粘接材料經常以環氧樹脂粘接劑的形式在所使用的過濾介質、兩個端蓋和/或支承管之間建立一種絕緣層，其中絕緣效果還由此得到進一步加強，即，所述支承管最好總是比實際的過濾介質(網孔組件)更長地構成，由此在縱向上沒有力作用到這個支承管上。如果這種力傳導不能避免，則不排除由於所產生的壓應力在液體通流過濾介質時損傷這個過濾介質，並由此不再能保證足夠的過濾效率。
通過所述的由過濾介質、端蓋以及支承管之間的絕緣層構成的絕緣結構，在流體通流時，通過在過濾介質上可能存在的汙物導致尤其是過濾介質的靜電電荷。由於在過濾單元內部的這樣產生的電位差，可能突然導致在靜充電的過濾單元部件尤其是過濾介質形式的部件與導電的部件尤其是通常金屬的在其中容納過濾單元的過濾器外殼之間放電，其後果是，導致火花放電，這在要被過濾的介質如液壓油、重油燃料如柴油或類似物的可燃性方面被認為是危險的，並且所述的火花放電也可能導致損壞油以及敏感的過濾介質材料。

發明內容
由現有技術提出本發明的目的是，在保持其優點(即使在要被過濾的介質大流量功率)的情況下也保證高運行可靠性和高β值穩定性地繼續改進已知的過濾單元，尤其是在過濾單元運行中不會形成過濾單元部件之間的導致火花放電的電位差。具有權利要求1特徵的過濾單元以其整體實現所述目的。
按照權利要求1的特徵部分，至少其中一個端蓋和/或過濾介質的至少一個末端區域具有一個觸點接通裝置和/或相應端蓋本身或其各部件傳導地構成，目的是導出尤其是在過濾單元運行中產生的靜電電荷，通過過濾介質保證，通過摩擦放電效應在過濾介質(網孔組件)上產生的電荷通過觸點接通裝置或相應端蓋流到一個接地點或接地位置，例如由金屬外殼部件構成，在該外殼部件中容納過濾單元以形成一個過濾裝置。由於所述的導出，避免了在過濾單元內部的電壓峰值，其不利後果是，可能導致火花放電，它可能損壞過濾單元本身。
在按照本發明的過濾單元的一個優選實施例中，所述觸點接通裝置由導電的觸點元件組成，它們穿過在一個端蓋與由這個端蓋容納的過濾介質末端區域之間的構成一種絕緣層的粘接劑層(環氧樹脂粘接劑)並且由此與過濾介質導電地接觸。在此最好還規定，導電的觸點元件由觸銷組成，它們通過其一個自由端在粘接劑層(Klebstoffbett)中與網孔組件觸點接通，並且在另一自由端區域內垂直地豎立在可配屬的端蓋上。通過上述解決方案也使由粘接劑層組成的絕緣層通過觸銷形式的觸點元件搭接，其中這樣設計觸銷的尺寸，使得在各種情況下都穿過粘接劑層的厚度和過濾介質(網孔組件)的加工誤差，可靠地傳導出電荷電位。由此使在過濾介質中存在的電荷通過導電的銷子經由端蓋流到作為接地點或接地位置的外殼，由此可靠地避免在單元內部通過形成火花而使電荷擊穿，在此銷子最好與O形環蓋一起作為過濾單元的端蓋注塑成形。
在按照本發明的過濾單元的另一個優選實施例中，為了形成導電的端蓋或其部件，使用具有導電性添加物、導電塗層的塑料或本徵導電的塑料。特種鋼纖維、鋁薄片、金屬化的玻璃纖維、碳素纖維包括導電碳黑特別適合作為用於所謂的填充塑料的導電性添加劑。導電的塗層能夠電鍍地塗覆或者通過高真空蒸鍍、通過塗覆導電漆或者通過火焰、電弧以及等離子噴塗。此外，能夠設想塗覆所謂的納米塗層。本徵導電的塑料(ICP本徵導電的聚合物)是通過摻雜得到導電性的塑料。對此適合的塑料特別是聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩以及聚苯胺。
在按照本發明的過濾單元的另一個優選實施例中，所述相應的端蓋具有向內和向外突出的環面，在其間嵌入可配屬的過濾單元末端區域，並且所述環面不僅在其間容納觸點接通裝置，而且用作為粘接劑的側面支持，只要粘接劑為了進行連接過程而填到端蓋裡面。
在按照本發明的過濾單元的又一個優選實施例中，所述帶有觸點接通裝置的端蓋具有一個連接部件，用於把過濾單元固定在一個過濾外殼中，其中導電地構成一個密封裝置、尤其是以O形密封環的形式，它設置在過濾外殼與過濾單元的端蓋之間。由於導電的O形環，所述過濾單元通過其端面不必強制地頂壓到包圍過濾單元的外殼上，從而由此建立必需的傳導接觸。而是可以設想附加或選擇過濾單元的一種變型，通過導電的O形環來傳導出電位差。
按照本發明的過濾單元的其它有利實施形式是其它權利要求的內容。


下面藉助於一個實施例按照附圖詳細描述按照本發明的過濾單元。在此以原理的和不成比例的視圖示出圖1以局部剖視圖示出過濾單元的一個縱向視圖；圖2以縱向截面圖示出按照圖1的過濾單元。
具體實施例方式
按照本發明的過濾單元具有一個過濾介質10，它在兩個端蓋12、14之間延伸，它們分別與過濾介質10的一個可配屬的末端區域16、18連接，該末端區域還在內圓周側支承在一個支承管20上。在圖1的視圖方向看去，所述下端蓋14具有一個整體以22表示的觸點接通裝置，用於傳導出尤其是在過濾單元操作中產生的靜電電荷。
所述觸點接通裝置22由單個的尤其是以單個觸銷24形式的導電觸點元件組成，它們穿透在過濾介質10的端蓋14與被容納的末端區域18之間的構成一種絕緣層的粘接劑層26並因此導電地與過濾介質10接觸。因此觸銷24穿過粘接劑層26，並且它們還在其另一自由端區域內垂直地在豎立相應的可配屬的端蓋14上。所述結構在原則上可以設置在兩個端蓋14、16，但是只設置在一個端蓋14上也足以通過這個端蓋14與一個外殼(未示出)的接地位置建立傳導，在外殼中可容納過濾單元同時形成一個過濾裝置。
尤其如同按照圖2的截面圖所示的那樣，所述過濾介質10以一個過濾墊的形式多層地、例如六層地構成，並且包括下面的相互銜接的層一個外部支撐、一個保護無紡布、一個預過濾層、一個主過濾層、一個支撐無紡布和一個內部的支撐，其中對於外部的支撐考慮聚醯胺格柵或聚酯織物。該過濾墊的內部支撐可以支承在流體可通過的支承管20的外圓周上或者由這個支承管20本身構成。
因為由於重量的原因以及由於回收利用的原因有利的是，使整個過濾單元由塑料材料構成，這伴隨而來的是強烈的靜電充電問題，它在要被過濾的流體、例如在所示情況下從外向內通流過濾介質10的時候產生。在所述情況下，在塑料過濾單元內部可能導致電位差或電荷差，其後果是，在超過一個給定的電荷差時，通過相應的火花放電導致飛弧或擊穿。因為要被過濾的介質基本上是可以燃燒的，因此在運行中通過純塑料過濾單元產生危險。而由於具有觸銷24的觸點接通裝置22能夠使所產生的電位差和電荷通過端蓋、尤其是下端蓋14導出到由外殼構成的接地點，並且因此可靠地避免靜電的重大電位差包括火花放電。
所述過濾介質10按照附圖的視圖構成為圓柱形過濾墊；但是也存在著這種可能性，使各個過濾墊層褶狀地沿著一個圓柱形圓周構成，由此增加有效的過濾面積。也可以設想一種過濾墊結構，如同在隨後公開的DE 102 50 969 A1中所給出的那樣。但是在構造所述過濾介質10包括其各個層時最好要注意，使它們由相應導電的塑料材料組成。此外，如同尤其由圖1所給出的那樣，所述端蓋12、14向內和向外分別配有一個突出的環面28，在其間組合粘接劑層26。在下端蓋14的兩個環面28之間，各個觸銷24沿平行於過濾單元縱軸線30的縱向延伸。導電的觸點元件或觸銷24可以由金屬製成；但是優選由一種導電的塑料材料構成，它能夠與端蓋14一起在一個加工過程中注塑成形。
此外，帶有觸點接通裝置22的那個端蓋14可以具有一個連接部件32(參見圖2)，用於把過濾單元固定在一個過濾外殼(未示出)裡面，其中可傳導地構成一個密封裝置34、例如以常見的O形密封環的形式，它設置在過濾外殼與過濾單元的一個端蓋14之間。通常不必使所述O形環是能傳導的，因為過濾單元通過其端面36頂壓到過濾外殼的容納部件上，由此實現導電接觸。但是也可以通過密封裝置34的O形環實現所述傳導，只要該O形環由導電的材料製成或者這樣塗層。此外由圖1給出，所述觸銷24在端蓋14內部設置在與過濾單元的縱軸線30同心的圓上，其中最外邊的虛設圓具有比內圓更多的觸銷24。
此外由附圖可以看出，在支承管20內部沿著其限定流體通流位置的加強筋懸掛一個隔離扇形件38或者將其相應地卡在一個連接位置40上，其中所述隔離扇形件38的各個隔離壁42能夠在過濾單元內部實現通流導引，而且是在下端蓋14區域的一個通流位置44的方向上。所述隔離扇形件38向上延長具有一個通過一個壓簧46加載的板狀封閉體48，它這樣實現一個旁路功能，使得在過濾介質10被堵塞時，未清潔的流體可以通過在上端蓋12區域內在直徑上相互對置的進入位置50進入到過濾單元10的內部，以便通流過濾單元，並且在下部的穿過位置44的方向上排出，其中旁路功能在其觸發特性方面可以通過壓簧46的給定彈簧力調節。
所述的觸點接通裝置22不必局限於一個解決方案，其中一個端蓋或兩個端蓋12、14的觸銷在粘接劑層26中接通網孔組件，而且可以設想，網孔組件通過導電的網式或類似形式的墊幅建立所需的觸點接通，其中粘接劑擠入到該網中。也可以設想，從過濾介質10的側面起建立一與導電的端蓋區域的導電連接，例如通過相應的導線連接或印製線路板連接(未示出)。
通過按照本發明的解決方案，在各種情況下對於純塑料部件或者對於這種絕大部分由塑料材料製成的過濾單元都能夠可靠地克服靜電充電包括火花放電問題，其中假如壓力穩定值、β值、過濾效率等受到局限的時候，也不會變化。
對於所述的觸點接通裝置22附加地或可選擇地也可以傳導地構成所述端蓋14本身或者其部件。為了形成導電的端蓋14或其部件，帶有導電性添加劑、導電塗層的塑料或本徵導電的塑料是特別適合的。特種鋼纖維、鋁薄片、金屬化的玻璃纖維、碳素纖維或者導電碳黑都適合作為用於所謂的填充塑料的導電性添加劑。導電的塗層能夠電鍍地塗覆或者通過高真空蒸鍍、通過塗覆導電漆或者通過火焰、電弧以及等離子噴塗。此外能夠塗覆所謂的納米塗層。本徵導電的塑料(ICP)最好通過摻雜得到，其中下面的塑料對此是特別適合的聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩以及聚苯胺。但並不局限於所列舉的這些。
權利要求
1.一種過濾單元，具有一過濾介質(10)，它在兩個端蓋(12、14)之間延伸，所述端蓋分別與過濾介質(10)的一個可配屬的末端區域(16、18)連接，該末端區域至少在一側支承在一個支承管(20)上，其特徵在於，至少其中一個端蓋(14)和/或過濾介質(10)的至少一個末端區域(16、18)具有一觸點接通裝置(22)，和/或相應的端蓋(14)本身或其各部件構成為傳導性的，目的是傳導出尤其是在過濾單元操作中產生的靜電電荷。
2.如權利要求1所述的過濾單元，其特徵在於，所述觸點接通裝置(22)由導電的觸點元件組成，它們穿過在一個端蓋(14)與由這個端蓋(14)容納的過濾介質(10)末端區域(18)之間的構成一種絕緣層的粘接劑層(26)並且由此導電地與過濾介質(10)接觸。
3.如權利要求1所述的過濾單元，其特徵在於，為了形成導電的端蓋(14)或其部件，使用帶有導電性添加劑、導電塗層的塑料或者本徵導電的塑料。
4.如權利要求2所述的過濾單元，其特徵在於，所述導電的觸點元件由觸銷(24)組成，它們通過其一個自由端穿過粘接劑層(26)並且在另一自由端區域內垂直地豎立在相應的可配屬的端蓋(14)上。
5.如權利要求1至4中任一項所述的過濾單元，其特徵在於，所述過濾介質(10)由一個褶狀或圓柱形構成的過濾墊組成，具有多層上下重疊的過濾層，它們完全或部分地由傳導的塑料材料組成。
6.如權利要求5所述的過濾單元，其特徵在於，過濾墊至少在外圓周側和/或內圓周側通過塑料或金屬的織物材料強化。
7.如權利要求1至6中任一項所述的過濾單元，其特徵在於，所述過濾介質(10)在通流方向上支承在配有通道的、最好由一種塑料材料構成的支承管(20)上。
8.如權利要求4至7中任一項所述的過濾單元，其特徵在於，所述觸銷(24)由一種導電的金屬或一種傳導的塑料組成。
9.如權利要求4至8中任一項所述的過濾單元，其特徵在於，所述觸銷(24)以與過濾單元的縱軸線(30)同心的圓設置在兩個端蓋中的至少一個端蓋(14)中。
10.如權利要求1至9中任一項所述的過濾單元，其特徵在於，至少一個端蓋(14)向內和向外分別配有至少一個突出的環面(28)，在其間可以容納過濾介質(10)的末端區域(18)。
11.如權利要求1至10中任一項所述的過濾單元，其特徵在於，帶有觸點接通裝置(22)的那個端蓋(14)具有一個連接部件(32)，用於把過濾單元固定在一個過濾外殼裡面，並且能傳導地構成一個尤其是以O形密封環形式的密封裝置(34)，它設置在一個過濾外殼與過濾單元的端蓋(14)之間。
全文摘要
本發明涉及一種過濾單元，具有一過濾介質(10)，它在兩個端蓋(12、14)之間延伸，它們分別與過濾介質(10)的一個相應的可配屬的末端區域(16、18)連接，該末端區域至少在在一側支承在一個支承管(12)上。至少其中一個端蓋(14)和/或過濾介質(10)的至少一個末端區域(16、18)具有一個觸點接通裝置(22)，和/或所述端蓋(14)本身或其部件構成為能傳導的，目的是傳導出尤其是在過濾單元操作中產生的靜電電荷，由此保證，通過摩擦放電效應在過濾介質(網孔組件)上產生的電荷經由觸點接通裝置(22)或端蓋(14)流出到一個接地點或接地位置。
文檔編號F02M37/22GK1913950SQ200480041330
公開日2007年2月14日 申請日期2004年9月28日 優先權日2004年2月3日
發明者E·科赫, M·施文德, S·朗格 申請人:Hydac過濾技術有限公司