过滤体的制作方法
过滤体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种过滤体(12)，其带有纵轴线(L)和两个端侧(52,54)，其包括围绕纵轴线(L)布置的、锯齿状折叠的过滤介质(56)，它具有内周缘和外周缘(58,60)，其中，折叠棱边(62)处于过滤体(12)的内周缘和/或外周缘(58,60)上并且折叠棱边(62)至少局部地具有一系列压印部位(64)，其将邻近的折叠棱边(62)相互固定，并且由至少一个环绕的线(68)构成的线圈(66)安装在过滤体(12)的外周缘(60)处。本发明此外涉及一种带有过滤体(12)的过滤元件(10)以及一种用于可更换地安装这样的过滤元件(10)的过滤系统(100)。
【专利说明】过滤体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种尤其用于用作内燃机的空气过滤器的过滤体、以及一种带有过滤体的过滤元件和一种用于安装这样的过滤元件的过滤系统。
【背景技术】
[0002]由文件WO 2009/047196A1已知一种用于内燃机的过滤元件，其包括锯齿状折叠的以同心形式的过滤介质、布置在端侧处的敞开的或封闭的第一端盘(Endscheibe)及布置在相对的端侧处的第二端盘，其中，端盘具有同心的开口且大致圆环状地在过滤介质的褶皱(Falte)上延伸。过滤元件具有环状隆起和用于在壳体中密封的密封槽。
[0003]文件WO 2009/047196A1此外说明了一种带有过滤元件的过滤系统。该过滤系统尤其用于过滤内燃机的抽吸空气且包括壳体和可取下的用于容纳过滤元件的盖子。过滤系统装备有两个环形槽，其在密封的区域中与过滤元件的密封轮廓相连。
[0004]原则上在壳体中过滤元件的可靠的且过程安全的密封是重要的。该密封应耐高温地且振动测试地(riltteltest)来实施。在暴露于强烈的振动或者震荡下的设备或装置处也必须确保过滤元件的密封。但是过滤元件本身同时应尽可能不具有金属元件，由此其可容易地来热清理。为了确保该特性，过滤元件的高机械稳定性(其过滤介质通常由纸或无纺物构成)在使用寿命上是必需的。
【发明内容】
[0005]因此本发明的目的是设计一种用于过滤元件的过滤体，从而在使用寿命上即使也在不利的环境条件(如潮湿和/或较大的温度波动)下也确保过滤元件的高机械稳定性。
[0006]本发明的另外的目的是提供一种带有这样的可更换的过滤元件的过滤系统，其在使用寿命上即使也在不利的环境条件(如潮湿和/或较大的温度波动)下也具有高机械稳定性。
[0007]前述目的根据本发明的一方面利用一种过滤体(在其中折叠棱边处于过滤体的内周缘和/或外周缘上且折叠棱边至少局部地具有一系列压印部位(Praegestelle)，其将邻近的折叠棱边相互固定，且其中，由至少一个环绕的线构成的线圈(Fadenwickel)安装在过滤体的外周缘处)、而根据本发明的另一方面利用带有这样的过滤体的过滤系统来实现。
[0008]本发明有利的设计方案和优点由另外的权利要求、说明书和附图得出。
[0009]提出一种带有纵轴线和两个端侧的过滤体，其包括围绕纵轴线布置、锯齿状折叠的过滤介质，其具有内周缘和外周缘。在此，折叠棱边布置在过滤体的内和/或外周缘上，其中，折叠棱边至少局部地具有一系列压印部位，其将邻近的折叠棱边相互固定，且其中，由至少一个环绕的线构成的线圈安装在过滤体的外周缘处。
[0010]压印部位可以例如通过轧制折叠的过滤介质来施加，其中，折叠的过滤介质的折叠棱边在彼此相继的折叠棱边处受限地被压入。折叠棱边在轧制的部位处散开且由此可以支撑在邻近的折叠棱边的压印部位处。由此可有利地使过滤体稳定防止变形。压印部位作为环绕的结构分别在相同的轴向高度上布置在过滤介质的侧表面处。也可考虑不环绕地实施压印部位，而是与未压印的区域在侧表面处交替地实施。在该情况中，当在轴向邻近的压印部位中压印的和未压印的区域在周缘处分别错位于此地布置时，是有利的。
[0011]通过利用在过滤体的外周缘和/或内周缘上、即在过滤体的流入侧和流出侧上的压印部位与线圈的结合支撑折叠棱边，褶皱均匀地环绕地分布。通过在过滤体的流入和流出区域中的压印部位与通过线圈的固定的结合由此产生有利地布置的折叠位置和分布。褶皱在其长度方面的延伸中在过滤体的纵轴线方向上的直线性(Geradheit)在该结合中相对带有仅通过压印部位或线圈的支撑的变体可视为相当有利。过滤介质的褶皱通过环境影响(如水、空气湿度、温度等)的包裹(Paketierung)、斜置或者波浪形成在该布置中被显著减少。压印部位负责褶皱的均匀的间距和因此负责用于流入的介质的最佳的通道。此外保留有限定的防尘袋(Staubtasche)，其反作用于褶皱的包裹。线圈固定由压印部位调节的折叠间距且将过滤介质捆扎成紧凑的过滤体。过滤体的刚性由此保留。附加地,过滤体在由此形成的过滤元件安装到壳体中时无褶皱变形地吸收轴向张力。
[0012]在一有利的实施形式中过滤介质可由纸、由利用塑料纤维强化的纸和/或由塑料涂覆的纸形成。将这些材料用作过滤介质示出一种实现这样的过滤元件的相当经济的可能性。同时，所说明的造型提供稳定的布置，从而提供过滤体的自支承的结构形式和由此有利的装配特性。
[0013]线圈有利地可包括在过滤体的外周缘处在纵轴线的方向上的至少一个线。通过在过滤体的外周缘上垂直于环形围绕的线的附加的线，线圈可附加地被加固且由此适合于相当恶劣的环境条件。此外由此也可附加地使例如用于建筑和农业机械运用的非常大的而重的过滤体稳定。
[0014]在一实施形式中将一个或多个线螺旋状围绕外周缘卷绕。在此可以是有利的是设置带有不同斜度的区域。例如，布置在封闭的端盘附近的区域可以以较小的斜度来卷绕，使得线彼此靠近布置、例如以小于2cm(0.8英寸)、优选地大约lcm(0.4英寸)的间距。以该方式可在该区域中提供抓握稳定的区，在其中可加强用于吸收在更换过滤元件时由手所施加的操作力的过滤介质。
[0015]线圈适宜地可由塑料浸溃的线构成。这样的线具有该优点，即其不易受潮、显示出良好的持久性能且此外具有附加的强度，使得过滤体总体上变得更稳定。
[0016]在一有利的设计方案中线圈可以与过滤介质粘结。线圈的线可由热熔胶(Schmelzkleber)的池被卷绕到过滤体上。如果使卷绕的过滤体接着经历热处理,热熔胶可与过滤介质相连接和硬化且由此给线圈和因此过滤体提供显著的刚度。然而备选地根据所使用的胶也可考虑其它硬化方法。由此例如也可使用利用UV-光的硬化方法。
[0017]过滤体有利地可在至少一个端侧处具有加固环。由此过滤体获得另一稳定化元件，其与由压印部位和线圈构成的组合可共同用于改进地吸收在将由此形成的过滤元件安装到壳体中时的轴向张力。
[0018]本发明根据另一方面涉及一种过滤元件，其包括过滤体、布置在端侧处的敞开的或封闭的第一端盘和布置在相对的端侧处的第二端盘以及围绕纵轴线同心地布置在第一与第二端盘之间的支撑管。这样的过滤元件预装地适合于应用在例如用于内燃机的过滤系统中。这两个端盘和支撑管在此用于在过滤系统的壳体中的安装和密封。
[0019]第二端盘有利地可与第一端盘一样由聚氨酯泡沫或弹性体构成。当然也存在由多个塑料部件制造端盘的可能性，以由此确保在较大的温度范围上的最佳的变形性，如其在安装时在实践中会出现的那样。由此也不排除热塑性塑料。两个端盘可实施成与过滤体相焊接或者粘结，以便引起稳定的连接。
[0020]第一端盘适宜地可具有相对于壳体的径向密封件。这具有该优点，即除了良好的密封和由此可靠的过滤效果之外通过径向的密封可引起在壳体中过滤元件的径向引导和由此产生过滤元件在壳体中的相当稳定的支撑。
[0021]过滤体适宜地可被用作空气过滤器、尤其用作内燃机的空气过滤器。内燃机的可靠的运行也基于用于燃烧运行的抽吸空气的可靠的和有利的过滤。所说明的过滤元件对此显示一经济的可能性。
[0022]过滤元件用作微粒过滤器、尤其用作内燃机的柴油机颗粒过滤器同样是有利的。所说明的过滤元件的可靠的装配和经济的可更换性这里也是非常重要的。
[0023]本发明根据另一方面涉及一种带有过滤元件的过滤系统，其包括壳体(其大致同心地围绕纵轴线来构建)、封闭壳体的盖子(其同样同心地围绕纵轴线来构建)、布置在壳体和/或盖子处的用于供给待过滤的介质、尤其空气的入口，其中，在壳体处同心于纵轴线设置有用于导出过滤了的空气的出口，其中，在壳体处在出口的区域中设置有密封轮廓，其与过滤元件的第一端盘的径向密封件相对应,其中，密封元件可更换地布置在过滤系统的壳体中。这样的过滤系统的重要优点在此在于过滤元件的可靠的且稳定的装配以及在服务情况中过滤元件的非常经济的可更换性。刚好在使用寿命较低的情况下(如其在农业和建筑机械应用中会出现的那样)可快速更换性相当重要。
[0024]有利地可在过滤系统的入口的区域中设置有旋风分离器且在壳体处或在盖子处设置有污物出口(Schmutzauslass)。该旋风分离器包括导引几何结构(Leitgeometrie),其将待过滤的介质置于旋转中。通过该旋转将污物集中在壳体壁的区域中且在合适的部位处经由污物出口排出。通过将绝大部分污物从待过滤的空气中预分离可决定性地延长真正的过滤元件的使用寿命。
[0025]根据本发明的另一设计方案在过滤元件的内部中可布置有次级元件。次级元件(其可由承载的结构构成，承载的结构衬有透过性的过滤介质、例如无纺物)具有在更换过滤元件时另外将过滤系统的出口保持封闭的目的，使得在清洁或者更新过滤元件期间没有污物可挤入该区域中。次级元件在优选的设计中经由螺栓连接与壳体相连接且相对于壳体设有密封件。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]另外的优点由接下来的【专利附图】
【附图说明】中得出。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求相结合地包含大量特征。专家适宜地还将单独地来观察特征且将它们联合成另外的有意义的组合。
[0027]图1显示根据本发明的一实施例的过滤系统的透视性的视图，其带有切向的入口、中间的出口和底部侧的污物出口 ；
图2显示根据本发明的一实施例的过滤系统的透视性的视图，其带有径向的入口和中间的出口 ；
图3显示通过根据本发明的一实施例的过滤系统的纵剖面，其带有切向的入口、中间的出口和底部侧的污物出口；
图4显示根据现有技术的过滤体的示意性的图示，其带有在过滤体的内周缘和外周缘上的压印部位；
图5显示根据本发明的一实施例的过滤体的示意性的图示，其带有在过滤体的内周缘和外周缘上的压印部位以及在外周缘上的线圈；
图6显示根据本发明的另一实施例的过滤体的示意性的图示，其带有在过滤体的内周缘和外周缘上的压印部位、在外周缘上的线圈以及在端侧上的加固环；
图7显示根据图5的过滤体中的过滤元件；
图8显示通过根据图7的过滤元件的纵剖面；
图9显示通过根据图7的过滤元件的纵剖面的一部分的放大视图。
【具体实施方式】
[0028]在图中相同的或者类似的部件以相同的附图标记编号。附图仅示出示例且不应限制性地来理解。
[0029]图1显示根据本发明的一实施例的过滤系统的透视性的视图，其带有切向的入口102、在壳体端侧处的中间的入口 104和底部侧的污物出口 106。示出一种圆形过滤器结构形式，其包括壳体108，壳体108利用盖子110、例如利用螺旋或卡锁盖来封闭。在用作空气过滤器系统时载有灰尘的空气流到入口 102中，其切向于安装在内部的过滤元件来布置，使得空气在壳体108的内部中通过在过滤元件处的流入保护部(AnstrSmschutz)被置于旋转运动中。过滤元件和流入保护部在图中未示出。通过经由空气的旋转运动引起的旋风效果，离心力作用到流动的空气的尘粒上，使得其可部分地在壳体壁处分离且经由污物出口106从过滤系统100流出。由此使过滤元件负载更小，提高过滤元件的使用寿命。净化了的空气可经由中间的入口 104被从壳体108中导出。
[0030]图2显示根据一实施例的过滤系统100的透视性的视图，其带有盖子侧的入口 102和中间的入口 104。同样示出一种圆形过滤器结构形式，其包括利用盖子110封闭的壳体108。入口(载有灰尘的空气经由其可到达壳体中)在该情况中在中间布置在安装在内部的过滤元件上。出口 104(净化了的空气经由其可流出)同样如在图1中那样布置在中间。
[0031]如在图1和图2中所示的这样的过滤系统通常被应用在建筑机械和农业机械领域中。其通过高坚固性出众且由于高的过滤负荷具有较短的使用寿命。带有负载的过滤元件的过滤系统100在此必须承受IOkg或更多的重量增长。
[0032]在图3中显示通过根据一实施例的过滤系统100的纵剖面，其带有切向的入口102、中间的入口 104和底部侧的污物出口 106。过滤系统100的壳体108利用盖子110来封闭。过滤元件10 (其包括同心于纵轴线L布置的支撑管14和过滤体12)在两个相对而置的端侧15、17处利用第一和第二端盘16、18(其例如可由可浇注的聚氨酯、尤其聚氨酯泡沫或者弹性体来实施)来封闭。第二端盘18和过滤体10的支撑管14也可一件式地来实施。过滤体12可例如锯齿状折叠地、环状封闭地来实施且例如由纸、由利用塑料纤维强化的纸和/或由塑料涂覆的纸构成。[0033]第二端盘18 (其稳定性通过加强板30来提高)具有支撑块(Abstuetznoppe) 20,其在安装到容纳的壳体108中时贴靠在盖子110的内部的盖轮廓114处地不仅轴向地而且径向地支撑在壳体108处。在过滤元件10的相对而置的端侧15处在第一端盘16处(其稳定性通过加强环31来提高)安装有径向密封件26，过滤元件10借助于其经由密封轮廓116径向支撑在壳体108处且使未过滤的空气腔相对过滤了的空气腔密封。过滤元件10由此不仅轴向地而且双重径向地相对壳体108张紧。
[0034]载有灰尘的空气通过入口 102在箭头方向40上流入，入口 102在该情况中示出为切向的入口且通过借助于旋风分离器36引起的空气的旋转运动使旋风运行(Zyklonbetrieb)成为可能。尘粒可通过旋转运动部分预分离地沉积在内部的壳体壁处且通过污物出口 106在过滤壳体108安装在水平位置中的情况下向下通过重力被从过滤系统100中排空。空气在运行时在尘粒部分分离之后通过过滤体12在箭头方向42、44上流动到过滤元件的内部50中。尘粒在此根据过滤介质从一定的尺寸起留在过滤介质中。因此必须在一定的持续时间之后根据灰尘进入来更换过滤元件10。
[0035]过滤了的空气经由出口 104在箭头方向46上流出。在过滤元件10的内部50中、即在净化空气区域中安装有次级元件28，其主要由带有相对可透过的过滤介质、例如无纺物的承载结构构成且在更换过滤元件10时保持在壳体108中以保护(例如内燃机的)另外的空气引导(LuftfUhrung)免于侵入的尘粒和其它对象。次级元件28利用螺旋件32固定地在壳体108的出口侧的部分处拧紧且利用径向密封件密封。
[0036]图4显示根据现有技术的带有端侧52、54的过滤体12的纯示意性的图示，其带有在过滤体12的内周缘和外周缘58、60上的压印部位64。过滤体12 (在其中纯示意性地示出空心柱体的形状而不示出锯齿状折叠的过滤介质56的细节)具有压印部位64，其环状地布置在过滤体12的内周缘以及外周缘58、60上。原则上，这些压印部位64可在过滤介质56中在制造过滤体12之前在半成品、即例如折叠的纸中实现；然而也可考虑在制造过滤体12之后在其最终形状中利用合适的压印冲头压印。
[0037]在实际的实施形式中，带有纵轴线L和两个端侧52、54的过滤体12包括围绕纵轴线L布置的锯齿状折叠的过滤介质56，其具有内周缘和外周缘58、60，其中，折叠棱边62处在过滤体12的内周缘和/或外周缘58、60上且折叠棱边62至少局部地具有一系列压印部位64，其将邻近的折叠棱边62相互固定。
[0038]过滤介质56在此有利地由纸、由利用塑料纤维强化的纸和/或塑料涂覆的纸形成。
[0039]图5同样在纯示意性的图示中显示根据本发明的一实施例的带有端侧52、54的过滤体12，其带有在过滤体12的内周缘和外周缘58、60上的压印部位64以及在外周缘60上的线圈66。这里除了环状施加的压印部位64之外可见线圈66 (其被施加用于在过滤体12的外周缘60上的整个复合物的加固)的另外的环状的线。内周缘58此外示出带有过滤体12的压印部位64的纯粹的压印。
[0040]在本发明的实际的实施形式中在过滤体12处除了压印部位64之外安装有由在过滤体12的外周缘60处的至少一个环绕的线68构成的线圈66。线圈66另外在过滤体12的外周缘60处在纵轴线L的方向上还可包括垂直于环绕地行进的线的至少一个线68，以便以该方式附加地加固过滤体12。线圈66适宜地可由塑料浸溃的线构成，以便由此受保护免于潮湿影响。线圈66此外可经由热熔胶连接在安装在过滤体12的外周缘60上之后被固定在过滤介质56上。
[0041]在图6中纯示意性地示出根据本发明的另一实施例的过滤体12，其带有在过滤体12的内周缘和外周缘58、60上的压印部位64、在外周缘60上的线圈60以及在端侧54上的加固环70。在过滤体12的区域中示出以例如箔(Folie)的形式的抓握保护(GrifTschutz) 72，借助于其可将作为完成的过滤元件的过滤体12由手拆卸和安装到壳体中。
[0042]图7显示根据图5的过滤体12中的过滤元件10。过滤体12在此设有布置在端侧15处的敞开的或封闭的第一端盘16和布置在相对的端侧处的第二端盘18，其引起过滤元件10的附加的加固且此外作为弹性元件(其通常由聚氨酯泡沫或者弹性体构成)使能够在壳体中安装和张紧过滤元件10。此外，其具有围绕纵轴线L同心地布置在第一与第二端盘16、18之间的支撑管14。第一端盘16具有用于相对于壳体密封的径向密封件26。
[0043]在图8中显示通过根据图7的过滤元件10的纵剖面。通过过滤体12的剖面(其处于例如可由喷注的聚氨酯或者弹性体构成的两个端盘16、18之间)示出作为在过滤介质56中的凹部的以有规律的间距安装的压印部位64、以及线圈66的施加到过滤介质56上的线。由此即使在一定的空气湿度进入时和在过滤了的空气的温度变化较大时也提供过滤体12的显著的加固。
[0044]图9显示通过根据图7的过滤元件10的纵剖面的一部分的放大的视图。在该图示中压印部位64的凹部以及所施加的线圈66的线可更明显地识别出。
【权利要求】
1.一种过滤体(12)，其带有纵轴线(L)和两个端侧(52，54)，其包括围绕所述纵轴线(L)布置的锯齿状折叠的过滤介质(56)，所述过滤介质(56)具有内周缘和外周缘(58，60)，其中，折叠棱边(62)处于所述过滤体(12)的内周缘和/或外周缘(58，60)上且所述折叠棱边(62)至少局部地具有一系列压印部位(64)，其将邻近的折叠棱边(62)相互固定，并且由至少一个环绕的线(68)构成的线圈(66)安装在所述过滤体(12)的外周缘(60)处。
2.根据权利要求1所述的过滤体，其中，所述过滤介质(56)由纸、由利用塑料纤维强化的纸和/或由塑料涂覆的纸形成。
3.根据权利要求1或2所述的过滤体，其中，所述线圈(66)在所述过滤体(12)的外周缘(60)处在所述纵轴线(L)的方向上包括至少一个线(68)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤体，其中，所述线圈(66)由塑料浸溃的线构成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤体，其中，所述线圈(66)与所述过滤介质(56)粘结。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤体，其中，所述过滤体(12)在至少一个端侧(52，54)处具有加固环(70)。
7.—种过滤元件(1 0)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的过滤体(12)、布置在端侧(15)处的敞开的或封闭的第一端盘(16)及布置在相对的端侧(17)处的第二端盘(18)、围绕所述纵轴线(L)同心地布置在所述第一端盘与第二端盘(16，18)之间的支撑管(14)。
8.根据权利要求7所述的过滤元件，其中，所述第二端盘(18)由聚氨酯泡沫或弹性体构成。
9.根据权利要求7或8所述的过滤元件，其中，所述第一端盘(16)具有用于相对于壳体(108)密封的径向密封件(26)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤元件(10)的一种应用，其用作空气过滤器、尤其用作内燃机的空气过滤器。
11.根据前述权利要求中任一项所述的过滤元件(10)的一种应用，其用作颗粒过滤器、尤其用作内燃机的柴油机颗粒过滤器。
12.一种过滤系统(100)，其带有根据权利要求7至9中任一项所述的过滤元件(10)，其包括: -壳体(108)，其大致同心地围绕纵轴线(L)来构建， -封闭所述壳体(108)的盖子(110)，其同样同心地围绕纵轴线(L)来构建， -布置在所述壳体(108)和/或盖子(110)处的、用于供给待过滤的介质尤其空气的入口(102)， 其中，在所述壳体(108)处同心于所述纵轴线(L)设置有用于导出过滤了的所述介质的出口(104)，其中，在所述壳体(108)处在所述出口(104)的区域中设置有密封轮廓(116)，其与所述过滤元件(10)的第一端盘(16)的径向密封件(26)相对应，其中，所述密封元件(10)可更换地布置在所述过滤系统(100)的壳体(108)中。
13.根据权利要求12所述的过滤系统(100)，其中，在所述入口(102)的区域中设置有旋风分离器(36)并且在所述壳体(108)处或在所述盖子(110)处设置有污物出口(106)。
14.根据权利要求12或13所述的过滤系统(100)，其中，次级元件(28)布置在所述过滤元件(10)的内部(50)中。
15.根据权利要求14所述的过滤系统(100)，其中，与所述壳体(108)相连接的所述次级元件(28)在更换所述 过滤元件(10)时留在所述壳体(108)中。
【文档编号】B01D46/24GK103977647SQ201410048527
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月12日 优先权日:2013年2月12日
【发明者】K-D.鲁兰, M.考夫曼, F.库普费尔, T.维尔斯迈尔, J-P.克里格 申请人:曼 · 胡默尔有限公司
【专利摘要】本发明涉及一种过滤体(12)，其带有纵轴线(L)和两个端侧(52,54)，其包括围绕纵轴线(L)布置的、锯齿状折叠的过滤介质(56)，它具有内周缘和外周缘(58,60)，其中，折叠棱边(62)处于过滤体(12)的内周缘和/或外周缘(58,60)上并且折叠棱边(62)至少局部地具有一系列压印部位(64)，其将邻近的折叠棱边(62)相互固定，并且由至少一个环绕的线(68)构成的线圈(66)安装在过滤体(12)的外周缘(60)处。本发明此外涉及一种带有过滤体(12)的过滤元件(10)以及一种用于可更换地安装这样的过滤元件(10)的过滤系统(100)。
【专利说明】过滤体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种尤其用于用作内燃机的空气过滤器的过滤体、以及一种带有过滤体的过滤元件和一种用于安装这样的过滤元件的过滤系统。
【背景技术】
[0002]由文件WO 2009/047196A1已知一种用于内燃机的过滤元件，其包括锯齿状折叠的以同心形式的过滤介质、布置在端侧处的敞开的或封闭的第一端盘(Endscheibe)及布置在相对的端侧处的第二端盘，其中，端盘具有同心的开口且大致圆环状地在过滤介质的褶皱(Falte)上延伸。过滤元件具有环状隆起和用于在壳体中密封的密封槽。
[0003]文件WO 2009/047196A1此外说明了一种带有过滤元件的过滤系统。该过滤系统尤其用于过滤内燃机的抽吸空气且包括壳体和可取下的用于容纳过滤元件的盖子。过滤系统装备有两个环形槽，其在密封的区域中与过滤元件的密封轮廓相连。
[0004]原则上在壳体中过滤元件的可靠的且过程安全的密封是重要的。该密封应耐高温地且振动测试地(riltteltest)来实施。在暴露于强烈的振动或者震荡下的设备或装置处也必须确保过滤元件的密封。但是过滤元件本身同时应尽可能不具有金属元件，由此其可容易地来热清理。为了确保该特性，过滤元件的高机械稳定性(其过滤介质通常由纸或无纺物构成)在使用寿命上是必需的。
【发明内容】
[0005]因此本发明的目的是设计一种用于过滤元件的过滤体，从而在使用寿命上即使也在不利的环境条件(如潮湿和/或较大的温度波动)下也确保过滤元件的高机械稳定性。
[0006]本发明的另外的目的是提供一种带有这样的可更换的过滤元件的过滤系统，其在使用寿命上即使也在不利的环境条件(如潮湿和/或较大的温度波动)下也具有高机械稳定性。
[0007]前述目的根据本发明的一方面利用一种过滤体(在其中折叠棱边处于过滤体的内周缘和/或外周缘上且折叠棱边至少局部地具有一系列压印部位(Praegestelle)，其将邻近的折叠棱边相互固定，且其中，由至少一个环绕的线构成的线圈(Fadenwickel)安装在过滤体的外周缘处)、而根据本发明的另一方面利用带有这样的过滤体的过滤系统来实现。
[0008]本发明有利的设计方案和优点由另外的权利要求、说明书和附图得出。
[0009]提出一种带有纵轴线和两个端侧的过滤体，其包括围绕纵轴线布置、锯齿状折叠的过滤介质，其具有内周缘和外周缘。在此，折叠棱边布置在过滤体的内和/或外周缘上，其中，折叠棱边至少局部地具有一系列压印部位，其将邻近的折叠棱边相互固定，且其中，由至少一个环绕的线构成的线圈安装在过滤体的外周缘处。
[0010]压印部位可以例如通过轧制折叠的过滤介质来施加，其中，折叠的过滤介质的折叠棱边在彼此相继的折叠棱边处受限地被压入。折叠棱边在轧制的部位处散开且由此可以支撑在邻近的折叠棱边的压印部位处。由此可有利地使过滤体稳定防止变形。压印部位作为环绕的结构分别在相同的轴向高度上布置在过滤介质的侧表面处。也可考虑不环绕地实施压印部位，而是与未压印的区域在侧表面处交替地实施。在该情况中，当在轴向邻近的压印部位中压印的和未压印的区域在周缘处分别错位于此地布置时，是有利的。
[0011]通过利用在过滤体的外周缘和/或内周缘上、即在过滤体的流入侧和流出侧上的压印部位与线圈的结合支撑折叠棱边，褶皱均匀地环绕地分布。通过在过滤体的流入和流出区域中的压印部位与通过线圈的固定的结合由此产生有利地布置的折叠位置和分布。褶皱在其长度方面的延伸中在过滤体的纵轴线方向上的直线性(Geradheit)在该结合中相对带有仅通过压印部位或线圈的支撑的变体可视为相当有利。过滤介质的褶皱通过环境影响(如水、空气湿度、温度等)的包裹(Paketierung)、斜置或者波浪形成在该布置中被显著减少。压印部位负责褶皱的均匀的间距和因此负责用于流入的介质的最佳的通道。此外保留有限定的防尘袋(Staubtasche)，其反作用于褶皱的包裹。线圈固定由压印部位调节的折叠间距且将过滤介质捆扎成紧凑的过滤体。过滤体的刚性由此保留。附加地,过滤体在由此形成的过滤元件安装到壳体中时无褶皱变形地吸收轴向张力。
[0012]在一有利的实施形式中过滤介质可由纸、由利用塑料纤维强化的纸和/或由塑料涂覆的纸形成。将这些材料用作过滤介质示出一种实现这样的过滤元件的相当经济的可能性。同时，所说明的造型提供稳定的布置，从而提供过滤体的自支承的结构形式和由此有利的装配特性。
[0013]线圈有利地可包括在过滤体的外周缘处在纵轴线的方向上的至少一个线。通过在过滤体的外周缘上垂直于环形围绕的线的附加的线，线圈可附加地被加固且由此适合于相当恶劣的环境条件。此外由此也可附加地使例如用于建筑和农业机械运用的非常大的而重的过滤体稳定。
[0014]在一实施形式中将一个或多个线螺旋状围绕外周缘卷绕。在此可以是有利的是设置带有不同斜度的区域。例如，布置在封闭的端盘附近的区域可以以较小的斜度来卷绕，使得线彼此靠近布置、例如以小于2cm(0.8英寸)、优选地大约lcm(0.4英寸)的间距。以该方式可在该区域中提供抓握稳定的区，在其中可加强用于吸收在更换过滤元件时由手所施加的操作力的过滤介质。
[0015]线圈适宜地可由塑料浸溃的线构成。这样的线具有该优点，即其不易受潮、显示出良好的持久性能且此外具有附加的强度，使得过滤体总体上变得更稳定。
[0016]在一有利的设计方案中线圈可以与过滤介质粘结。线圈的线可由热熔胶(Schmelzkleber)的池被卷绕到过滤体上。如果使卷绕的过滤体接着经历热处理,热熔胶可与过滤介质相连接和硬化且由此给线圈和因此过滤体提供显著的刚度。然而备选地根据所使用的胶也可考虑其它硬化方法。由此例如也可使用利用UV-光的硬化方法。
[0017]过滤体有利地可在至少一个端侧处具有加固环。由此过滤体获得另一稳定化元件，其与由压印部位和线圈构成的组合可共同用于改进地吸收在将由此形成的过滤元件安装到壳体中时的轴向张力。
[0018]本发明根据另一方面涉及一种过滤元件，其包括过滤体、布置在端侧处的敞开的或封闭的第一端盘和布置在相对的端侧处的第二端盘以及围绕纵轴线同心地布置在第一与第二端盘之间的支撑管。这样的过滤元件预装地适合于应用在例如用于内燃机的过滤系统中。这两个端盘和支撑管在此用于在过滤系统的壳体中的安装和密封。
[0019]第二端盘有利地可与第一端盘一样由聚氨酯泡沫或弹性体构成。当然也存在由多个塑料部件制造端盘的可能性，以由此确保在较大的温度范围上的最佳的变形性，如其在安装时在实践中会出现的那样。由此也不排除热塑性塑料。两个端盘可实施成与过滤体相焊接或者粘结，以便引起稳定的连接。
[0020]第一端盘适宜地可具有相对于壳体的径向密封件。这具有该优点，即除了良好的密封和由此可靠的过滤效果之外通过径向的密封可引起在壳体中过滤元件的径向引导和由此产生过滤元件在壳体中的相当稳定的支撑。
[0021]过滤体适宜地可被用作空气过滤器、尤其用作内燃机的空气过滤器。内燃机的可靠的运行也基于用于燃烧运行的抽吸空气的可靠的和有利的过滤。所说明的过滤元件对此显示一经济的可能性。
[0022]过滤元件用作微粒过滤器、尤其用作内燃机的柴油机颗粒过滤器同样是有利的。所说明的过滤元件的可靠的装配和经济的可更换性这里也是非常重要的。
[0023]本发明根据另一方面涉及一种带有过滤元件的过滤系统，其包括壳体(其大致同心地围绕纵轴线来构建)、封闭壳体的盖子(其同样同心地围绕纵轴线来构建)、布置在壳体和/或盖子处的用于供给待过滤的介质、尤其空气的入口，其中，在壳体处同心于纵轴线设置有用于导出过滤了的空气的出口，其中，在壳体处在出口的区域中设置有密封轮廓，其与过滤元件的第一端盘的径向密封件相对应,其中，密封元件可更换地布置在过滤系统的壳体中。这样的过滤系统的重要优点在此在于过滤元件的可靠的且稳定的装配以及在服务情况中过滤元件的非常经济的可更换性。刚好在使用寿命较低的情况下(如其在农业和建筑机械应用中会出现的那样)可快速更换性相当重要。
[0024]有利地可在过滤系统的入口的区域中设置有旋风分离器且在壳体处或在盖子处设置有污物出口(Schmutzauslass)。该旋风分离器包括导引几何结构(Leitgeometrie),其将待过滤的介质置于旋转中。通过该旋转将污物集中在壳体壁的区域中且在合适的部位处经由污物出口排出。通过将绝大部分污物从待过滤的空气中预分离可决定性地延长真正的过滤元件的使用寿命。
[0025]根据本发明的另一设计方案在过滤元件的内部中可布置有次级元件。次级元件(其可由承载的结构构成，承载的结构衬有透过性的过滤介质、例如无纺物)具有在更换过滤元件时另外将过滤系统的出口保持封闭的目的，使得在清洁或者更新过滤元件期间没有污物可挤入该区域中。次级元件在优选的设计中经由螺栓连接与壳体相连接且相对于壳体设有密封件。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]另外的优点由接下来的【专利附图】
【附图说明】中得出。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求相结合地包含大量特征。专家适宜地还将单独地来观察特征且将它们联合成另外的有意义的组合。
[0027]图1显示根据本发明的一实施例的过滤系统的透视性的视图，其带有切向的入口、中间的出口和底部侧的污物出口 ；
图2显示根据本发明的一实施例的过滤系统的透视性的视图，其带有径向的入口和中间的出口 ；
图3显示通过根据本发明的一实施例的过滤系统的纵剖面，其带有切向的入口、中间的出口和底部侧的污物出口；
图4显示根据现有技术的过滤体的示意性的图示，其带有在过滤体的内周缘和外周缘上的压印部位；
图5显示根据本发明的一实施例的过滤体的示意性的图示，其带有在过滤体的内周缘和外周缘上的压印部位以及在外周缘上的线圈；
图6显示根据本发明的另一实施例的过滤体的示意性的图示，其带有在过滤体的内周缘和外周缘上的压印部位、在外周缘上的线圈以及在端侧上的加固环；
图7显示根据图5的过滤体中的过滤元件；
图8显示通过根据图7的过滤元件的纵剖面；
图9显示通过根据图7的过滤元件的纵剖面的一部分的放大视图。
【具体实施方式】
[0028]在图中相同的或者类似的部件以相同的附图标记编号。附图仅示出示例且不应限制性地来理解。
[0029]图1显示根据本发明的一实施例的过滤系统的透视性的视图，其带有切向的入口102、在壳体端侧处的中间的入口 104和底部侧的污物出口 106。示出一种圆形过滤器结构形式，其包括壳体108，壳体108利用盖子110、例如利用螺旋或卡锁盖来封闭。在用作空气过滤器系统时载有灰尘的空气流到入口 102中，其切向于安装在内部的过滤元件来布置，使得空气在壳体108的内部中通过在过滤元件处的流入保护部(AnstrSmschutz)被置于旋转运动中。过滤元件和流入保护部在图中未示出。通过经由空气的旋转运动引起的旋风效果，离心力作用到流动的空气的尘粒上，使得其可部分地在壳体壁处分离且经由污物出口106从过滤系统100流出。由此使过滤元件负载更小，提高过滤元件的使用寿命。净化了的空气可经由中间的入口 104被从壳体108中导出。
[0030]图2显示根据一实施例的过滤系统100的透视性的视图，其带有盖子侧的入口 102和中间的入口 104。同样示出一种圆形过滤器结构形式，其包括利用盖子110封闭的壳体108。入口(载有灰尘的空气经由其可到达壳体中)在该情况中在中间布置在安装在内部的过滤元件上。出口 104(净化了的空气经由其可流出)同样如在图1中那样布置在中间。
[0031]如在图1和图2中所示的这样的过滤系统通常被应用在建筑机械和农业机械领域中。其通过高坚固性出众且由于高的过滤负荷具有较短的使用寿命。带有负载的过滤元件的过滤系统100在此必须承受IOkg或更多的重量增长。
[0032]在图3中显示通过根据一实施例的过滤系统100的纵剖面，其带有切向的入口102、中间的入口 104和底部侧的污物出口 106。过滤系统100的壳体108利用盖子110来封闭。过滤元件10 (其包括同心于纵轴线L布置的支撑管14和过滤体12)在两个相对而置的端侧15、17处利用第一和第二端盘16、18(其例如可由可浇注的聚氨酯、尤其聚氨酯泡沫或者弹性体来实施)来封闭。第二端盘18和过滤体10的支撑管14也可一件式地来实施。过滤体12可例如锯齿状折叠地、环状封闭地来实施且例如由纸、由利用塑料纤维强化的纸和/或由塑料涂覆的纸构成。[0033]第二端盘18 (其稳定性通过加强板30来提高)具有支撑块(Abstuetznoppe) 20,其在安装到容纳的壳体108中时贴靠在盖子110的内部的盖轮廓114处地不仅轴向地而且径向地支撑在壳体108处。在过滤元件10的相对而置的端侧15处在第一端盘16处(其稳定性通过加强环31来提高)安装有径向密封件26，过滤元件10借助于其经由密封轮廓116径向支撑在壳体108处且使未过滤的空气腔相对过滤了的空气腔密封。过滤元件10由此不仅轴向地而且双重径向地相对壳体108张紧。
[0034]载有灰尘的空气通过入口 102在箭头方向40上流入，入口 102在该情况中示出为切向的入口且通过借助于旋风分离器36引起的空气的旋转运动使旋风运行(Zyklonbetrieb)成为可能。尘粒可通过旋转运动部分预分离地沉积在内部的壳体壁处且通过污物出口 106在过滤壳体108安装在水平位置中的情况下向下通过重力被从过滤系统100中排空。空气在运行时在尘粒部分分离之后通过过滤体12在箭头方向42、44上流动到过滤元件的内部50中。尘粒在此根据过滤介质从一定的尺寸起留在过滤介质中。因此必须在一定的持续时间之后根据灰尘进入来更换过滤元件10。
[0035]过滤了的空气经由出口 104在箭头方向46上流出。在过滤元件10的内部50中、即在净化空气区域中安装有次级元件28，其主要由带有相对可透过的过滤介质、例如无纺物的承载结构构成且在更换过滤元件10时保持在壳体108中以保护(例如内燃机的)另外的空气引导(LuftfUhrung)免于侵入的尘粒和其它对象。次级元件28利用螺旋件32固定地在壳体108的出口侧的部分处拧紧且利用径向密封件密封。
[0036]图4显示根据现有技术的带有端侧52、54的过滤体12的纯示意性的图示，其带有在过滤体12的内周缘和外周缘58、60上的压印部位64。过滤体12 (在其中纯示意性地示出空心柱体的形状而不示出锯齿状折叠的过滤介质56的细节)具有压印部位64，其环状地布置在过滤体12的内周缘以及外周缘58、60上。原则上，这些压印部位64可在过滤介质56中在制造过滤体12之前在半成品、即例如折叠的纸中实现；然而也可考虑在制造过滤体12之后在其最终形状中利用合适的压印冲头压印。
[0037]在实际的实施形式中，带有纵轴线L和两个端侧52、54的过滤体12包括围绕纵轴线L布置的锯齿状折叠的过滤介质56，其具有内周缘和外周缘58、60，其中，折叠棱边62处在过滤体12的内周缘和/或外周缘58、60上且折叠棱边62至少局部地具有一系列压印部位64，其将邻近的折叠棱边62相互固定。
[0038]过滤介质56在此有利地由纸、由利用塑料纤维强化的纸和/或塑料涂覆的纸形成。
[0039]图5同样在纯示意性的图示中显示根据本发明的一实施例的带有端侧52、54的过滤体12，其带有在过滤体12的内周缘和外周缘58、60上的压印部位64以及在外周缘60上的线圈66。这里除了环状施加的压印部位64之外可见线圈66 (其被施加用于在过滤体12的外周缘60上的整个复合物的加固)的另外的环状的线。内周缘58此外示出带有过滤体12的压印部位64的纯粹的压印。
[0040]在本发明的实际的实施形式中在过滤体12处除了压印部位64之外安装有由在过滤体12的外周缘60处的至少一个环绕的线68构成的线圈66。线圈66另外在过滤体12的外周缘60处在纵轴线L的方向上还可包括垂直于环绕地行进的线的至少一个线68，以便以该方式附加地加固过滤体12。线圈66适宜地可由塑料浸溃的线构成，以便由此受保护免于潮湿影响。线圈66此外可经由热熔胶连接在安装在过滤体12的外周缘60上之后被固定在过滤介质56上。
[0041]在图6中纯示意性地示出根据本发明的另一实施例的过滤体12，其带有在过滤体12的内周缘和外周缘58、60上的压印部位64、在外周缘60上的线圈60以及在端侧54上的加固环70。在过滤体12的区域中示出以例如箔(Folie)的形式的抓握保护(GrifTschutz) 72，借助于其可将作为完成的过滤元件的过滤体12由手拆卸和安装到壳体中。
[0042]图7显示根据图5的过滤体12中的过滤元件10。过滤体12在此设有布置在端侧15处的敞开的或封闭的第一端盘16和布置在相对的端侧处的第二端盘18，其引起过滤元件10的附加的加固且此外作为弹性元件(其通常由聚氨酯泡沫或者弹性体构成)使能够在壳体中安装和张紧过滤元件10。此外，其具有围绕纵轴线L同心地布置在第一与第二端盘16、18之间的支撑管14。第一端盘16具有用于相对于壳体密封的径向密封件26。
[0043]在图8中显示通过根据图7的过滤元件10的纵剖面。通过过滤体12的剖面(其处于例如可由喷注的聚氨酯或者弹性体构成的两个端盘16、18之间)示出作为在过滤介质56中的凹部的以有规律的间距安装的压印部位64、以及线圈66的施加到过滤介质56上的线。由此即使在一定的空气湿度进入时和在过滤了的空气的温度变化较大时也提供过滤体12的显著的加固。
[0044]图9显示通过根据图7的过滤元件10的纵剖面的一部分的放大的视图。在该图示中压印部位64的凹部以及所施加的线圈66的线可更明显地识别出。
【权利要求】
1.一种过滤体(12)，其带有纵轴线(L)和两个端侧(52，54)，其包括围绕所述纵轴线(L)布置的锯齿状折叠的过滤介质(56)，所述过滤介质(56)具有内周缘和外周缘(58，60)，其中，折叠棱边(62)处于所述过滤体(12)的内周缘和/或外周缘(58，60)上且所述折叠棱边(62)至少局部地具有一系列压印部位(64)，其将邻近的折叠棱边(62)相互固定，并且由至少一个环绕的线(68)构成的线圈(66)安装在所述过滤体(12)的外周缘(60)处。
2.根据权利要求1所述的过滤体，其中，所述过滤介质(56)由纸、由利用塑料纤维强化的纸和/或由塑料涂覆的纸形成。
3.根据权利要求1或2所述的过滤体，其中，所述线圈(66)在所述过滤体(12)的外周缘(60)处在所述纵轴线(L)的方向上包括至少一个线(68)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤体，其中，所述线圈(66)由塑料浸溃的线构成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤体，其中，所述线圈(66)与所述过滤介质(56)粘结。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤体，其中，所述过滤体(12)在至少一个端侧(52，54)处具有加固环(70)。
7.—种过滤元件(1 0)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的过滤体(12)、布置在端侧(15)处的敞开的或封闭的第一端盘(16)及布置在相对的端侧(17)处的第二端盘(18)、围绕所述纵轴线(L)同心地布置在所述第一端盘与第二端盘(16，18)之间的支撑管(14)。
8.根据权利要求7所述的过滤元件，其中，所述第二端盘(18)由聚氨酯泡沫或弹性体构成。
9.根据权利要求7或8所述的过滤元件，其中，所述第一端盘(16)具有用于相对于壳体(108)密封的径向密封件(26)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤元件(10)的一种应用，其用作空气过滤器、尤其用作内燃机的空气过滤器。
11.根据前述权利要求中任一项所述的过滤元件(10)的一种应用，其用作颗粒过滤器、尤其用作内燃机的柴油机颗粒过滤器。
12.一种过滤系统(100)，其带有根据权利要求7至9中任一项所述的过滤元件(10)，其包括: -壳体(108)，其大致同心地围绕纵轴线(L)来构建， -封闭所述壳体(108)的盖子(110)，其同样同心地围绕纵轴线(L)来构建， -布置在所述壳体(108)和/或盖子(110)处的、用于供给待过滤的介质尤其空气的入口(102)， 其中，在所述壳体(108)处同心于所述纵轴线(L)设置有用于导出过滤了的所述介质的出口(104)，其中，在所述壳体(108)处在所述出口(104)的区域中设置有密封轮廓(116)，其与所述过滤元件(10)的第一端盘(16)的径向密封件(26)相对应，其中，所述密封元件(10)可更换地布置在所述过滤系统(100)的壳体(108)中。
13.根据权利要求12所述的过滤系统(100)，其中，在所述入口(102)的区域中设置有旋风分离器(36)并且在所述壳体(108)处或在所述盖子(110)处设置有污物出口(106)。
14.根据权利要求12或13所述的过滤系统(100)，其中，次级元件(28)布置在所述过滤元件(10)的内部(50)中。
15.根据权利要求14所述的过滤系统(100)，其中，与所述壳体(108)相连接的所述次级元件(28)在更换所述 过滤元件(10)时留在所述壳体(108)中。
【文档编号】B01D46/24GK103977647SQ201410048527
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月12日 优先权日:2013年2月12日
【发明者】K-D.鲁兰, M.考夫曼, F.库普费尔, T.维尔斯迈尔, J-P.克里格 申请人:曼 · 胡默尔有限公司
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