过滤元件的制作方法

本发明涉及一种用于流体过滤、尤其是用于液压流体的过滤元件，所述过滤元件包括多个元件组成部分、如在两个端盖之间延伸的优选打褶的并且多层的过滤材料，所述过滤元件在形成中空柱体的情况下至少部分具有至少一个可透过流体的支撑管。

背景技术：

这种类型的过滤元件能在市场上以多种实施方式自由获得。这样的正如示例性地在DE 10 2004 061 078 A1和EP 0 001 407 B1中提及的过滤元件用于被插入到过滤器壳体中，以便通过使用过滤元件的过滤材料来净化所输送的被污染的流体、例如以液压介质形式的流体并且将这样净化的流体从过滤器壳体送回到流体循环、尤其是液压循环中。如果过滤材料在多个过滤循环之后这样被污染物附着，使得该过滤材料被耗尽，则将过滤元件从壳体中移出并且用新的元件替换该过滤元件。

为了增大进行过滤的表面，过滤器通常具有星形折叠或打褶的过滤垫面，所述过滤垫面以同心的圆形导向的方式围绕内置和/或外置的支撑管，过滤材料能以其在横截面中星形地布置的过滤褶皱根据穿流方向支撑到所述支撑管上。就此而言也存在过滤方向反转的可能性，从而也能利用已经净化的流体实现反清洗过程，以便这样净化被颗粒污染物附着的过滤材料。所述过滤材料自身具有多层的垫构造，其中，上述多层构造与相应所要求的过滤任务有关。然而，在此通常使用具有纯过滤层或纯排水层的层构造，所述纯过滤层或纯排水层由天然纤维、玻璃纤维、金属纤维材料和塑料纤维(如熔喷纤维、碳纤维)等制成。为了确保相互间牢固的层连接，此外可以规定，过滤材料的两个防护层由作为相应的支撑织物的网眼细密的塑料织物或金属丝织物制成，这样所述两个防护层也防止纤维材料在过滤元件工作时被洗掉。

在上述过滤元件(所述过滤元件以多种形式和构造存在于市场中并且例如在液压设备中以被液压油穿流的系统分支的形式得以广泛的应用)中不利的是，所述过滤元件常常以没有保障的特性和标记的仿造产品的形式在市场上存在。质量通常较差的伪造品也流通到市场上，这些伪造品直接带上原始的商标说明和制造商说明并且就此而言使得参与的消费者不清楚过滤元件产品的真实来源、也就是说欺骗所述参与的流通圈。

利用可预设的过滤特性(如压差稳定性、Beta稳定性、结合纯度等级的过滤精度、脏物吸收能力、长期使用寿命特性等)，能够可靠地解决液压系统的多种过滤任务，如果并且只要使用来自著名的制造商的原始过滤器而不使用劣质的伪造品的话，所述伪造品通常来源于低工资国家并且以非法的方式进入到世界范围内的销售市场上。

然而，基于上升的质量需求(所述上升的质量需求也由现代的具有液压式工作的部件的机器和设备的复杂性产生)而绝对必要的是，针对预定的过滤任务，相应地设计相应使用的过滤元件、优选正好针对所要求的过滤特性个性化地设计所述过滤元件，尤其是对于这样的情况，即，过滤元件-流体过滤在相应的应用情况中是对安全重要的技术，所述技术的失效或故障可能导致机器和/或人的重大损害。

于是，当使用仿造产品或技术上劣质的伪造品时总是出现这种危险，在所述仿造产品或技术上劣质的伪造品中缺乏可信赖的产品信息并且所述仿造产品或技术上劣质的伪造品在不合法地使用制造商说明、如商标名称和公司名称的情况下被错误地记在原始制造商的名下，于是，该原始制造商也可能还要被使用者要求对可能由劣质的伪造产品引起的机器损害和设备损害全面承担技术责任。

技术实现要素：

从该问题出发，本发明基于这样的任务，即，为过滤元件制造商提供一种工具，利用该工具使得过滤元件制造商即使在通过第三方进行伪造品制造的情况下也能够将其已经出售的和已经投入运行的元件可靠地鉴定为自己的元件。此外，应该在需要时使过滤元件制造商能够在现场获得关于出售的过滤元件产品的信息。具有权利要求1的特征的过滤元件在其整体上解决上述任务。

通过根据权利要求1的特征部分，过滤元件的至少一个元件组成部分至少部分这样配设有至少一种发光材料或至少一种其它标记，使得所述至少一种发光材料或所述至少一种其它标记在碰到规定的激发波或波谱时被激发出一种特征性的能被探测到的波发射，所以受原始制造商委托的装配人员或维修人员能够在现场、即在使用相应的过滤元件的现场可靠地确定：该过滤元件产品是原始来源于所述制造商的企业还是正好相反。上述在现场的确定可以用肉眼来实现；然而优选设有专门匹配的检测和评价单元，所述检测和评价单元使得安置在过滤元件上的发光材料或标记对于观察者来说是才能识别的。

如果由制造商在所述发光材料或所述其它标记中提供可读取的信息内容，那么这样在现场可读取的信息也可以用于再次获得该技术信息、例如元件来源于制造商方面的哪个产品系列、该元件是什么时候制造的以及是在哪个工厂制造的、哪些过滤特性对于元件材料是固有的等等。基于上述技术信息，在失效情况下并且假设实际上涉及制造商的原始元件，也可以如此改变这样的元件的生产，使得将来能避免可能的失效情况。因为在此涉及一种全新的用于元件鉴定和评价的方法，所以从目前的观点来看，还完全不能预见本发明的所有可能的应用和使用目的。总之，上述按照本发明的解决方案还没有相似的现有技术。

在按照本发明的过滤元件的一种优选的实施方式中，所述发光材料或所述其它标记具有有机的本质并且以荧光材料的类型构成，所述发光材料或所述其它标记至少包括主晶格和激活剂、优选以离子形式存在的激活剂，所述激活剂对发射的尤其以光形式的波图负责。基于荧光材料的使用确保了要读取的元件信息的特别容易的可识别性，从而在即使在黑暗的环境中在难以接近的机器部分和设备部分的范围内也实现可靠的可识别性。

此外在此优选规定，氧化物材料、优选Y₂O₃或Lu₃Al₅O₁₂用作主晶格，并且优选使用稀土和/或过渡金属(如锰、铬或铁)作为激活剂。尤其是在使用在市场上相对贵地供应的稀土时有利的是，所述稀土以离子形式在主晶格中被引入，因为这样基于稀土的小的加入量能够使成本保持在一定的范围内。因为在用户方面仅将过滤元件看成非常成本低廉的消耗品，因此按照本发明的鉴定系统不应当太耗费，以便对于顾客来说不显著提高总成本。

如果使用氧化物材料作为主晶格，则所述主晶格对于真正的影响荧光性的激活剂能够构造得非常稳定且耐磨的，从而即使在过滤元件的恶劣的日常运行中也不会无意地损害激活剂的标记特性。

在按照本发明的过滤元件的另一种优选的实施方式中规定，为了在相应的元件组成部分的表面上的强烈反射而使用短波的光、尤其是紫外(UV)光，并且针对较深的位于所述表面下方的材料层使用长波光、尤其是红外(IR)光。于是，光谱学尤其适合用于分析上述起作用的发光材料，因为在探测器方面能可靠地覆盖光谱的所有范围、如UV/VIS/IR光谱。

所使用的非常短的对于人眼不可见的鉴定光被相应使用的发光材料或标记部分地吸收并且被重新发射。结果由此反射出长波的光并且该长波的光于是可以被人眼直接感知。备选地，也存在反射出短波的光的可能性，所述短波的光不能用人眼识别，而是借助光谱学方法来专门验证。

所使用的发光颜料的颗粒大小优选小于1μm，从而能够轻易地将上述颜料掺入到粘接材料或墨水中，从而即使加入少量的颜料，也能够实现在以后可靠地鉴定过滤元件。至少在纯计算方面能够这样产生独特的“指纹”的3000亿种组合(尽管如此，所述组合在其光谱特性方面明显不同)，从而以接近防伪的方式使得伪造品制造商不可能仿造特殊的由过滤元件的原始制造商施加的指纹，从而无论如何能够实现在现场可靠地区分原始产品与伪造产品，因此也能够实现由过滤元件的用户可靠地区分原始产品与伪造产品。

如已经说明的那样，为了标记过滤元件而相应使用的荧光材料作为一种墨水提供或者将所述荧光材料掺入在优选以单组份或多组份粘接材料形式的粘接材料中，各单个元件组成部分在形成过滤元件的情况下至少部分能利用所述粘接材料相互连接。

在此，相应地具有荧光材料的粘接材料优选用于将过滤材料的过滤垫端部相互连接和/或用于将过滤材料在端侧与过滤元件的各端盖中的至少一个端盖连接。

所述打褶的过滤材料的各个过滤褶皱在过滤元件中这样间隔开地固定在端盖的粘接材料床中，使得至少部分在相邻的褶皱之间能实现以直接的方式在光学方面或其它感觉方面察觉上述具有标记加入的粘接材料床的部分。

对在制造过滤元件时使用的构件的组成部分、例如作为外部支撑管套的塑料(PET)套、端盖、作为密封装置的O型环、旁通阀或者过滤材料自身进行标记的另一种可能性能以这样的方式实现，即，涂覆特殊的浸料作为荧光标记，所述浸料由墨水制成并且悬浮或分散在发光材料中。所述涂覆能以打印方法、例如借助移印来实现，从而也能打印不平坦的面。也存在这样的可能性，即，将发光材料或标记材料直接掺入到连同其一起制造的组成部分的塑料材料或弹性体材料中。

除了墨水之外，单组份或双组份的环氧树脂和聚氨脂也适合作为发光材料的载体。以相同的方式可以使用另外的化学固化的粘接材料，所述粘接材料根据加聚、缩聚或聚合的原理固化成热固性塑料、热塑性塑料或弹性体。所有粘接材料可以被加工为双组分或单组分变体并且被掺入以荧光标记。作为发光材料的荧光标记分散或悬浮在粘接材料中并且通过粘接材料的交联和固化而牢固地嵌入到粘接组织中，从而即使在持续不断的存储时间和运行时间长的时候也依然获得功能可靠的标记。

此外，也可利用物理固化的粘接材料来实现本发明。

附图说明

借助一种实施例并结合附图更详细地说明本发明的其它细节。

所述附图是原理性的并且不按比例的图示，其中：

图1部分以剖视图、部分以透视图示出过滤元件的一个端部；

图2示出图1所示的过滤元件的横截面；

图3示出标记在被紫外光激发之后发射的个性化的光谱的发射光谱；

图4示出荧光标记在一种双组分环氧树脂中的布置结构；

图5示出荧光标记在一种单组分环氧树脂中的布置结构；以及

图6示出荧光标记在一种双组分聚氨酯材料中的布置结构；所有上述提及的荧光标记象征性地以圈状或点状示出，其中，每个圈或点相当于一个嵌入有激活剂的主晶格。

具体实施方式

以下借助实施例并结合上述附图说明本发明的细节。

在图1中部分以其上半部示出的如属于现有技术(DE 10 2004 061 078 A1)那样的过滤元件具有过滤垫10作为过滤构件，所述过滤垫具有可预设的表面积大小和可预设的过滤特性。上述过滤垫可以构成为柱状的(未示出)或者可以如在图1中描述的那样被折叠或打褶成具有多个单个的过滤褶皱12，所述过滤褶皱紧凑地在内部的可透过流体的支撑管14与外部的柱状的壳罩、即支撑管套16之间延伸，该支撑管套同样是可透过流体的。为了更好的图示，各个过滤褶皱12被部分拉开地示出，并且从面向观察者的局部图示中得出打褶的过滤垫10的各层构造。

在上述构造的过滤元件中，过滤垫10通常包括作为支撑织物18的第一层、作为保护纤维网的第二层20、作为主纤维网的第三层22并且可能包括紧接着的保护纤维网的另一个未更详细示出的层以及一定也包括一个在内周侧延伸的支撑织物24的第四层24。所提及的支撑织物18、24可以由金属丝织物、塑料栅格或塑料织物制成。所述保护纤维网层20通常由塑料纤维网制成，并且主纤维网层22由如玻璃纤维纸、合成过滤材料(喷熔纤维)以及纤维素纸那样的材料制成。所提及的各层也可以由所谓的相同类型或不同类型的复合材料构成。上述构造在液压的过滤元件中是常见的，因此在这里不再对此更详细地说明。

作为过滤构件的过滤垫10根据其多层构造和相应使用的过滤材料具有可预设的针对过滤任务的过滤特性，其中，基本上期望高的压差稳定性以及在大的压差范围上的高的Beta稳定性、可预设的针对所有纯度等级的过滤精度、大的脏物吸收能力以及在结构尺寸可能小时长的使用寿命。

沿着朝向图1的观察方向看，在已知的解决方案中，过滤垫10被从外向内穿流并且这样在内周侧以其上述的褶皱回转部支撑在具有其环状的流体通口的塑料支撑管14的外周上。过滤垫端部被分别容纳在端盖中，其中，在图1中仅示出上面的端盖26，其中，上述过滤垫端部经由粘接材料床27牢固地容纳在所述端盖26中并且就此而言与该端盖牢固地粘接。此外，上述上面的端盖26包括弹簧加载的旁通阀28，即使过滤垫10被污染物附着、或者说阻塞，出于安全原因，该旁通阀能够实现流体通过。

如从过滤元件的根据图2的横截面图示中得出的那样，沿打褶的过滤垫10的周向看，所述过滤垫的两个自由的纵向边缘30、32在端侧一起被容纳在弓形的纵向缝夹34中，并且纵向缝夹34与所述两个纵向边缘30、32的连接又经由粘接材料床35来确保。上述构造是常见的并且例如在以EP 1 409 106 B1形式的现有技术中被充分说明。粘接材料床27和35的相应的粘接借助包含有荧光颗粒的粘接材料来实现，其中，相应的以一种填料类型构成的粘接材料床27、35能实现过滤垫10与相应的端盖26的连接以及能实现所述自由的纵向边缘30、32相互间借助纵向缝夹34的连接。此外，如下的过滤元件解决方案是可能的，在所述过滤元件解决方案中，在没有纵向缝夹34的情况下(未示出)也能够实现纵向边缘30、32的粘接。原则上不仅可以使用单组份的粘接剂也可以使用双组份的粘接剂作为粘接材料；同样地，可以利用物理固化的粘接材料来实现。

由图4得出双组份环氧树脂(双组分系统)的一个例子，其中，所述树脂包含基于双酚A的双环氧化物或聚环氧化物并且使用聚胺、硫醇以及酸酐作为固化剂。粘接材料的固化通过加聚作用来实现，其中，这样在固化之后获得热固性塑料。在这种双组份环氧树脂基本结构中，以点状或者说圈状象征性地示出的荧光标记集成在所述环氧树脂中。

图5示出作为合适的用于结合荧光标记的粘接材料的单组份环氧树脂(单组分系统)的例子，其中，上述树脂基本上由羧酸酐和具有羟基的环氧树脂链构成。而图6示出基于六亚甲基二异氰酸酯以及1,4-丁二醇的双组份聚氨酯系统(双组分系统)作为例子。在图5和6中也以原理性的方式以点或圈示出相应地被结合到粘接材料基本系统中的荧光标记。

为了构造相应的荧光标记，使用尤其由“稀土”元素构成的荧光材料。这些“稀土”元素在标准的元素周期表中列在数字21、39以及57至71下。上述材料具有由于用某一光波频谱(例如以紫外光的形式)来激发而造成的荧光效应。用作荧光标记的有机的发光材料整体上包括主晶格以及对发射的光负责的激活剂。首先氧化材料、例如Y₂O₃或Lu₃Al₅O₁₂由于其高的稳定性而适合作为主晶格。常用的激活剂是已经提及的稀土以及过渡金属(如锰、铬或铁)。上述能相应地专门构造的荧光标记在图4至6中象征性地以点图示或者圈图示来描述。

此时，如果上述提到的荧光材料(也可以称为发光颜料)被短波的对于人眼不可见的光照射，则所述光被部分吸收并且被重新发射。在此，荧光标记布置结构可以这样选择，使得所述短波的光被荧光标记的载体反射为长波的光，并且这样所述长波的光可以被人眼直接感知。备选地存在这样的可能性，即，射入的短波的光也被再次反射为短波的光，该光不能用人眼识别，但当然能借助基于光谱学的分析和评价仪器来识别。

由图3示例性地得出一种专门研发的荧光材料(荧光标记)的上述发射光谱，所述荧光材料根据上述系统之一被结合在粘接材料中。图3描述被荧光标记反射的光关于波长λ的强度I。如从根据图3的峰值曲线得出的那样，在例如700nm处设置显著的反射标志，从而能借助当前所测量的发射光谱轻而易举地将这样配设有荧光标记的过滤元件产品鉴定为原产品，同样能将完全不具有上述发射光谱的或者具有不同走向的峰值曲线的产品鉴定为伪造品。

基本原理是：每种荧光材料在被光源、例如紫外光激发之后发出一种个性化的光谱。在图3中描绘的发射光谱如果不能被人眼察觉，则不仅能够在实验室中借助静态的光谱学仪器来证明，而且也能够在现场借助手持测量仪器来证明。此外，所获得的在紫外线范围内、在红外线范围内以及在可视范围内的光谱是能数字化的并且可借助合适的通信装置与负有责任的制造商的制造数据比较。

利用光谱学的方法能够实现分析特征性的光谱并且获得唯一的鉴定(其可类比于基因学的指纹)。因为存在这样的可能性，即混合不同的荧光材料并且因此通过被反射的波发射的叠加而产生特有的新的指纹，所以通过伪造品制造商来复现由此产生的个性化的发射光谱是几乎不可能的，从而所述鉴定系统可看作是防伪的。此外，这样也能够产生关于荧光标记的技术信息，所述技术信息能被读取以便获得例如关于被相应这样标记的过滤元件的制造地点和制造方式的附加信息。

因此，相应使用的荧光标记也是防伪的，因为例如所使用的原材料的类型、来源、纯度亦或颗粒大小在产生的独特的发射光谱中扮演重要的角色。同样如例如制造温度、加热时间或所使用的熔炉的类型那样，发光颜料的制造方式(例如基于溶胶-凝胶法或以固相反应的方式)也对产生的特征性的发射光谱有影响，这提高防止通过伪造品制造商的无意仿造的可靠性。因为过滤垫10的各个过滤褶皱12通过粘接材料床27撑开地保持在相应的端盖26中，所以从外部以在光学方面直接的方式产生用于观察相应使用的荧光标记的通道。这也适用于这样的情况，即，过滤器纵向边缘30、32和粘接材料床35利用合适的荧光标记相互连接并且密封。所述标记可以在过滤元件上设置在离散的所选择的位置上，这难以被潜在的伪造者发现，从而就此而言也提高了可靠性。

另外的安置可能性在于，将相应的荧光标记掺入到端盖26、纵向缝夹34、旁通阀28的部件等的塑料材料中。此外存在这样的可能性，即，将相应的荧光标记也掺入到例如以O型密封环形式的密封装置(未示出)的弹性体材料中。因为荧光标记不必仅在粘接材料中和/或在塑料材料中被掺入，而是也可例如在荧光墨水的范畴内例如以移印的方式或在色料滚印工艺的范畴内被加工地施加到元件上，所以例如可以作为在外部的壳罩16上作标识过程的部分，将相应的标记施加到该过滤元件组成部分上。此外，原则上也可以将荧光标记引入到过滤垫10的各层中。

如已经说明的那样，根据所使用的例如不能用眼睛看见的颜料，在可能的伪造者方面也不可能直接知道过滤元件配设有防复制部。此外，考虑到多种如上所述在过滤元件上的可能的安置位置，对于伪造者来说一般难以在合适的位置上找到所述防复制部，并且即使伪造者找到了该防复制部，基于要选择的并且要建立的发射光谱的复杂性，他很难模拟所述防复制部。

综上所述，利用上述提及的过滤元件解决方案实现有效的防复制，这能够成本低廉地实现。因此，这在现有技术中没有任何类似教导。