袋式过滤元件的制作方法

文档序号:17124650发布日期:2019-03-16 00:13阅读:149来源:国知局
袋式过滤元件的制作方法

本发明涉及过滤元件,其包括框架和过滤袋,其中,框架具有环绕的弹性体主体,增强元件嵌入该弹性体主体中,其中,框架与过滤袋的开口连接,并且该连接通过弹性体主体材料锁合地实现。此外,本发明涉及用于制造过滤元件的方法、所述过滤元件的应用和包括所述过滤元件的设备。



背景技术:

所述类型的过滤元件通常称为袋滤器。它们用于对流体、特别是空气进行过滤。为此通常将过滤元件插入到过滤器壳体中。为了保证有效的过滤,不仅过滤袋与过滤元件内的框架的连接、而且过滤元件的框架与过滤器壳体之间的连接都必须具有高密封性。为了保证这个密封性,通常使用附加的密封件。此外通常将过滤袋与框架粘在一起。为了保证有效的过滤,此外需过滤的流体应该流过过滤材料的尽可能大的面积。然而特别是在体积流量小的情况中过滤袋可能萎陷,因此过滤器的被流过的面积显著变小且过滤效率大幅下降。

现有技术尝试通过各种方式解决所述问题。

de6908374u公开了一种袋式过滤元件,其包括多个在单壳中的过滤袋,所述单壳被焊接到滤框中。各个过滤袋由一个支撑体构成,一个过滤垫装入该支撑体中,所述过滤垫借助夹紧框压向支撑体以为了密封。然而由于过滤材料与框架结构力锁合地连接,所以在接触部位上原则上会出现泄露。所公开的结构虽然防止袋子在体积流量小的情况中萎陷,但是在结构上成本很高,这是因为必须对大量的金属件进行组合。为了保证将所公开的过滤单元密封地安装到过滤器壳体中,必须在过滤元件的框架上加装附加的密封件。

wo2011/133098a1同样公开了包括多个过滤袋的袋式过滤元件。过滤袋被夹紧在两个辅助框架与一个支承框架之间。过滤袋相互之间借助夹紧轨连接。由于在所公开的结构中同样将过滤材料与框架结构力锁合地连接,所以在接触部位上原则上会出现泄漏。此外,在所公开的结构中需要至少三个不同的框架件,这些框架件必须在多个步骤中被组合并且使过滤元件的装配成本相应上升。通过所公开的结构并未防止过滤袋在体积流量小的情况中萎陷。

de202008006834u1公开了袋式过滤元件,其具有多个过滤袋和一个由聚氨酯构成的框架,用于提高刚性的金属制配筋嵌入所述框架中。过滤袋通过发泡(anschaeumen)而与聚氨酯框架连接,以实现框架与过滤袋之间的密封连接。在此的缺点是:制造方法成本较高,因为在第一步骤中必须通过将配筋嵌入聚氨酯中制造框架,并且在另外的步骤中将过滤袋通过发泡连接在框架上。还有缺点:需要用于发泡的附加材料。在过滤袋中,可以在过滤袋的每个壁的两侧或交替地设置有间隔垫片,通过这种方式应该防止过滤袋凹陷。间隔垫片借助焊接连接或粘合连接与过滤袋的各壁连接。然而过滤袋具有缺点:必须在附加的制造工序中将间隔垫片与过滤袋的各壁粘合或者焊接。

us4356011公开了具有多个过滤袋的袋式过滤元件。由过滤材料构成的支撑物被缝到过滤袋中,这些支撑物将各个过滤袋内的各壁连接并且因此保持过滤袋形状的稳定且防止各个过滤袋相互间的接触。然而相应的造型取决于流体流并且因此并不解决过滤袋在体积流量小的情况中萎陷的问题。此外,将支撑物与过滤袋的壁缝合意味着附加的和费用高的制造工序。

因此现有技术总体上具有的缺点是:为了通过将过滤袋与框架结构夹紧保证这些元件之间的密封连接,需要高的结构成本。作为可选,可以在一道附加的制造工序中将过滤袋与框架粘合或通过发泡连接在这个框架上。为了防止过滤袋在体积流量小的情况中萎陷,提出解决方案,这些解决方案同样需要附加的制造工序。此外,现有技术中公开的袋式过滤元件拥有的缺点是:为了对袋式过滤元件的框架与过滤器壳体(袋式过滤元件安装在该过滤器壳体中)之间的连接进行密封,需要附加的密封元件,以保证密封的安装和因此有效的过滤。



技术实现要素:

目的

本发明的共同目的是:提供过滤元件,这些过滤元件克服现有技术的前述缺点。特别是应该提供具有高密封性和稳定性的过滤元件,这些过滤元件包括过滤袋和框架。此外,过滤元件应该能够实现在过滤元件的框架与设备、特别是过滤器壳体之间的密封连接。在这种情况下,装配应该能够尽可能简单地且在无需附加材料的情况下得以实施。

特别是应该提供过滤元件,在这些过滤元件中避免过滤袋在体积流量小的情况中萎陷。

过滤元件在此应该能够通过简单而有效的制造方法获得,该制造方法需要尽可能少的加工步骤以及尽可能少的不同材料。

发明公开内容

本发明的目的令人惊喜地通过如权利要求所述的过滤元件、方法、应用和设备得以实现。

本发明的主题是过滤元件,其包括框架和过滤袋,其中,框架具有环绕的弹性体主体,在该弹性体主体中嵌入有增强元件,其中,框架与过滤袋的开口连接,其中,通过弹性体主体材料锁合地实现该连接。本发明意义中的过滤元件能够实现物质从流体中、特别是微粒或液体从气体中的分离。

本发明意义中的框架是围框,该围框将开口包围。框架的开口与过滤袋的开口相符,该过滤袋紧固在框架上并且通过该框架保持开放和稳固。在过滤期间,需过滤的流体穿过由框架构成的开口流入过滤袋中或者从该过滤袋中流出。

本发明意义中的过滤袋为一侧打开的、由多孔的过滤材料构成的元件。过滤材料在一个端部上具有开口,需过滤的流体流过该开口,所述过滤材料并且具有对置的端部,在该对置的端部上过滤袋没有开口、也就是说是封闭的。过滤袋在此没有过滤材料的另外的开口。流体在此可以通过开口流入过滤器中并且在封闭的端部穿过过滤材料流出并且得到过滤。作为可选,流体可以在封闭的端部进入过滤器中并且在此得到过滤并且流向开口(反向运行)。优选地,流体通过开口流入而在封闭的端部从过滤袋中流出。

本发明意义中的环绕的弹性体主体是成形体,该成形体含有有弹性的聚合物或由该聚合物构成并且在框架的整个周边上延伸。因此弹性体主体的形状与框架的形状相对应并且在中心具有开口,在过滤时,需过滤的或经过滤的流体流过该开口。

本发明意义中的增强元件是一种元件,该元件在过滤元件的开口的平面中实现对框架进行稳固和/或提高刚性的作用。增强元件的外周与框架的形状相对应。优选地,增强元件以及框架环绕过滤袋的开口。增强元件在此可以完全或部分地嵌入弹性体主体中。“嵌入”在此意味着:弹性体主体将增强元件至少部分地围住并且因此不只是贴靠在其上。

本发明意义中的材料锁合连接是不同元件之间的不可逆的连接,其中,这些元件通过原子力和/或分子力结合在一起。材料锁合连接只有通过毁坏通过该连接产生的物体才能被分开。

过滤元件集多个重要的优点于一身。框架与过滤袋之间通过弹性体主体的材料锁合连接能够实现这些元件的具有最佳密封性的连接。此外,所述连接拥有特别高的稳定性并且因此防止过滤袋在需过滤的流体入流速度高时与框架分离。此外有益的是,不需要用于将框架和过滤袋连接的附加材料、诸如粘合材料或夹子。因此能够比较简单而经济地制造所公开的过滤元件。

过滤元件此外具有的优点是:框架的弹性性质够实现在过滤元件与配合件诸如过滤器壳体之间的具有高密封性的连接。在将根据本发明的过滤元件压紧到过滤器壳体上时,通过过滤元件的框架与其配合件的弹性适配避免缝隙和其它泄漏。与现有技术的过滤元件不同,为此不需要在过滤元件与过滤器壳体之间的附加的弹性密封元件。

在一种优选的实施方式中,弹性体浇注在过滤袋上。优选在浇注时同时由增强元件和弹性体制造框架。在此如下地进行到过滤袋上的浇注,使得在此同时将增强元件嵌入弹性体中。通过将弹性体主体浇注到过滤袋上可以在一个唯一的、简单的工序中构成具有上述优点的材料锁合连接。

过滤元件的弹性体主体含有至少一种弹性体或由该弹性体构成。弹性体例如可以选自下列组:聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、天然和合成橡胶或它们的混合物。弹性体可以是均聚物或者共聚物。共聚物例如可以选自下列组:丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯乙烯-乙烯共聚物和氯乙烯-乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物。合成橡胶例如可以选自下列组:丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、乙烯-丙烯-二烯烃橡胶、氟橡胶、异戊二烯橡胶、天然橡胶、聚氨酯、硅橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶。在可选的实施方式中,弹性体主体可以含有由多种不同弹性体构成的混合物和/或它们的共聚物。弹性体也可以是浇注的或发泡的弹性体。

优选地,弹性体是一种聚氨酯并且因此不含另外的聚合物组分。在一种优选的实施方式中,弹性体主体含有至少一种聚氨酯作为弹性体。聚氨酯在一种优选的实施方式中是一种双组分聚氨酯,该双组分聚氨酯通过至少一种有机二异氰酸酯与长链的多元醇的反应生成。

作为用于制备聚氨酯的有机二异氰酸酯例如可以考虑脂族、脂环族、芳脂族、杂环的和芳族二异氰酸酯。例如可以使用脂族二异氰酸酯如六亚甲基二异氰酸酯,脂环族二异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯,1,4-环己烷二异氰酸酯、1-甲基l-2,4和2,6-环己烷二异氰酸酯,4,4’-、2,4’-和2,2’-二环己基甲烷二异氰酸酯,芳族二异氰酸酯如2,4-甲苯二异氰酸酯或3,3’-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯或1,4-亚苯基二异氰酸酯,2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯,二苯基甲烷二异氰酸酯如4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯,2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯,2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯,氨基甲酸酯改性的、液态的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和/或2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯,4,4’-二异氰酸酯基二苯基-乙烷-(1,2)-和-1,5-亚萘基二异氰酸酯或所述化合物的混合物。

多元醇可以选自包括聚碳酸酯、聚酯、聚醚的材料组的至少一种多元醇或所述化合物的混合物。多元醇可以具有500g/mol至5000g/mol的分子量。优选使用分子量为1000g/mol至3000g/mol和特别优选为1500g/mol至2500g/mol的多元醇。

二异氰酸酯任选选地与作为增链剂的短链的二醇或者二胺共同构成弹性体的硬链段。长链的多元醇构成弹性体的软链段。通过硬链段与软链段的比例确定聚氨酯的弹性性质,其中,较高的软链段份额提高弹性。此外,软链段的弹性随着软链段的长度增加而提高。

在进一步优选的实施方式中,聚氨酯可以是发泡的或浇注的聚氨酯。

所述聚氨酯具有的优点是:它们具有优良的弹性性质、用于过滤元件的各元件材料锁合连接的优良的粘附性质以及良好的可塑性。

所使用的弹性体优选可以是软聚合物、优选是软聚氨酯。可以通过其肖氏硬度表征聚合物的柔软度。弹性体主体内含有的弹性体可以具有10至50、优选20至40、特别优选25至35的肖氏硬度a。弹性体可以具有15至35、20至40和25至50的肖氏硬度a。弹性体可以具有小于60、小于55、小于50、小于45、小于40、小于35或小于30的肖氏硬度a。在一种特别优选的实施方式中,弹性体具有28的肖氏硬度a。可以按照diniso7619-1确定肖氏硬度a。所述柔软度的弹性体具有的优点是:它们能够实现在过滤元件的框架与过滤袋之间的特别密封的连接和/或在过滤元件的框架与过滤器壳体之间的特别密封的连接,而无需附加的密封元件。

弹性体主体可以至少部分地构造成环绕的密封唇的形式,通过这种方式有益地改进过滤元件的径向密封。此外,弹性体主体可以在框架的外部区域中包括补偿槽(kompensationsnut)。该补偿槽能够有益地降低复位力。特别是包括密封唇和补偿槽的组合能够实现过滤元件的密封性高的无泄漏装配。

至少一个增强元件嵌入框架的弹性体主体中,从而在通常的运行条件下防止框架弯曲。这具有的优点是:使框架稳固而不限制该框架的对于过滤元件的应用来说有益的弹性性质。对框架的稳固防止框架弯曲并且因此防止在过滤元件的框架与过滤器壳体之间的潜在的泄漏。

优选地,增强元件在框架的整个周向上嵌入弹性体主体中。因此,增强元件的外部形状与框架形状相符。增强元件可以部分地或完全由弹性体主体包围。在一种优选的实施方式中,增强元件仅仅部分地由弹性体主体包围。在一种特别优选的实施方式中,增强元件沿着安装方向、例如沿着流体的流入方向由弹性体主体包围。沿着过滤元件的安装方向,该过滤元件在使用状态中贴靠在设备的一部分、诸如过滤器壳体上。

增强元件可以含有至少一种金属和/或至少一种热塑性塑料和/或至少一种热固性塑料或由它们构成。在此如下地选择材料,即,增强元件具有足够的硬度和强度,以保证通常运行条件下的框架结构。增强元件在此在一种优选的实施方式中是刚性的、即非弹性的。热塑性塑料例如可以选自下列组:聚苯乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚乙烯、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯,或者选自下列共聚物组:苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯酸系酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、环烯烃共聚物、乙烯-丙烯共聚物、氟乙烯丙烯。优选的热塑性塑料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。热固性塑料例如可以选自下列组:环氧树脂、脲甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、三聚氰胺-苯酚-甲醛、苯酚-甲醛树脂或聚酯。

在一种优选的实施方式中,作为热塑性塑料使用热塑性弹性体(tpe)。这些弹性体使橡胶的性能与热塑性塑料的性质相互协调。tpe如橡胶一样柔软,然而能够通过引入热而塑性变形,这能够实现通过注塑如多组分注塑、特别是双组分注塑和挤出的加工。热塑性弹性体(tpe)含有两个相,其中的硬相负责熔化而软相负责弹性体特性。tpe通常是非化学交联的,而是在部分区域中具有物理交联点(次价键力或微晶),这些物理交联点在遇热时熔解,而大分子不分解。当通过注塑制造过滤元件时,特别优选热塑性弹性体。

在另一种特别优选的实施方式中,过滤元件的框架具有至少一个、优选多个间隔元件,这些间隔元件伸入过滤袋中。这些间隔元件设计成它们防止过滤袋的对置壁的可能触碰。因此间隔元件同样设计成这些间隔元件防止过滤袋在流体流量小的情况中萎陷。在过滤袋萎陷的情况中发生过滤袋的对置壁的部分触碰、可能导致粘合,因此有关的过滤面积不能再有效地为过滤袋的过滤功率做贡献。所以过滤效率下降。

通过防止过滤袋在体积流量小的情况中萎陷,可以有益地即使在体积流量小的情况中也将过滤袋的整个面积用于过滤。因此在这些条件下保证有效的过滤并且防止经过滤的物质在过滤材料中的不均匀堆积。优选在体积流量小于300m3/h、特别优选小于100m3/h和例如在约30m3/h时使过滤袋的萎陷稳固。在一种优选的实施方式中,当需过滤的流体从过滤袋的封闭的端部的方向向着该过滤袋的开放的端部流过过滤元件时,同样防止过滤袋萎陷。这样的运行一般称为“反向运行”。

间隔元件在过滤袋的区域内优选不直接地、特别是不通过材料锁合连接如焊接或粘接与过滤材料连接。

优选间隔元件可以具有长形的、筋条形的隔片或棒的形式。间隔元件从框架起伸入过滤袋中并且从该过滤袋的开放的端部起向着该过滤袋的后部端部的方向延伸。在此,间隔元件可以将框架的两侧或角、特别是对置的侧面和毗邻的角相互连接。因此间隔元件还通过有益的方式有助于对框架进行稳固。

间隔元件可以具有直的或至少部分弧形弯曲的横截面。在一种特别的实施方式中,间隔元件可以具有圆形的或椭圆形的横截面,其中,间隔元件在这种实施方式中在圆形横截面的对置的位置上与框架连接。

间隔元件与增强元件可以相互构造成一体的或者材料锁合地或形状锁合地连接。所述连接方式具有特别稳定的连接的优点。特别优选地,间隔元件与增强元件构造成一体的。这特别具有的优点是:可以在一个制造工序中制造这些部件并且省略了作为附加的制造工序对这些部件的装配。

在一种优选的实施方式中,间隔元件向着过滤袋的后部端部的方向变小。在进一步优选的实施方式中,间隔元件向着过滤袋的后部端部的方向构造成圆形的。通过这种方式可以防止过滤袋在间隔元件的角上受到损伤。在一种优选的实施方式中,间隔元件至少在部分区域中向着过滤袋的后部端部的方向变小。为了使装配更加简单,增强元件优选可以具有弧形弯曲的、筋条形的隔片,这些隔片将增强元件的两个毗邻的角连接。优选地,这些筋条形的隔片向着过滤袋的后部端部的方向是圆形的并且与增强元件的角齐平地终止。通过间隔元件的这种结构使在装配过滤元件时将过滤袋罩到间隔元件和增强元件上更加简单,因而为了这个步骤不需要工具。

在框架与间隔元件之间形状锁合连接的情况中,在一种可选的实施方式中也可以在马上使用过滤元件之前才将间隔元件与框架连接。因此通过有益的方式减小过滤元件的包装和运输体积。为了将框架与间隔元件形状锁合地连接,这些部件可以具有相对应的元件。例如框架可以具有槽而间隔元件可以具有相应的榫。作为可选,框架和间隔元件可以具有其它元件,这些元件使框架与间隔元件可卡锁或可以以另外的形式形状锁合地连接。

在另一种优选的实施方式中,间隔元件可以是活动的。优选它们在此是可折叠的、也就是可折拢的或可展开的。它们为此具有折叠装置,例如活节或铰链、特别是膜铰链。它们在此可以经由折叠装置与框架连接。间隔元件因此可以折拢、优选向着框架的方向,特别是以便节省空间。这在过滤元件非常规使用时如在存放中、在运输中和/或在包装中是有益的。间隔元件因此可以为了包装和运输折拢起来并且在使用过滤元件前展开。

在一种特别优选的实施方式中,过滤袋包括至少一种无纺织物。该无纺织物优选由合成聚合物纤维构成。在一种优选的实施方式中,纤维是由有机聚合物构成的纤维。在另一种优选的实施方式中,无纺织物含有无机纤维或由其构成、例如玻璃纤维。无纺织物是过滤材料并且导致对流体的过滤。过滤元件的过滤袋可以包括渐进过滤材料。过滤材料的密度在此在该过滤材料的横截面上增加。过滤材料也可以包括多个材料层。

优选地,过滤袋的过滤材料可以是聚结过滤器、特别是适于从气体中分离水分的过滤材料。这样的过滤器特别适于在对提供给马达的空气进行过滤时将水分分离。过滤材料也可以适于分离微粒和灰尘、特别是危害健康的物质的微粒诸如肥料、除草剂或杀虫剂。

在一种优选的实施方式中,过滤元件包括仅仅一个唯一的过滤袋。过滤元件可以包括多个过滤袋,例如2、3、4个或更多过滤袋。在此还优选具有2个至20个、特别是5个至15个或6个至12个过滤袋的构造。

附图说明

下文参照附图进一步阐述本发明。

图1示出根据本发明的过滤元件,其中,把目光投向框架和过滤袋上;

图2沿着流动方向示出过滤元件;

图3a示出过滤元件沿着图2中的线a-a的剖视图,其中,把目光投向间隔元件;

图3b示出图3a画圆圈的部分区域的详细视图;

图4沿着流动方向示出增强元件的横截面,其具有圆形的间隔元件。

具体实施方式

如在图1和图2中示出的那样,所公开的过滤元件包括一个框架1和一个过滤袋2,其中,框架1具有环绕的弹性体主体3,增强元件4嵌入该弹性体主体中。框架1与过滤袋2的开口连接并且将过滤元件的开口包围。增强元件4在外侧被过滤袋2部分地包围。过滤袋2从开放的端部到关闭的端部变小。通过弹性体主体3材料锁合地实现过滤袋2与框架1之间的连接。同样材料锁合地实现弹性体主体3与增强元件4之间的连接。在这种情况下,弹性体主体3在框架1的外侧既将增强元件4围住也将过滤袋2围住。

过滤元件具有间隔元件5a、5b,这些间隔元件伸入过滤袋1内。在图1和图2中,间隔元件5a、5b构造成筋条形的隔片。这些间隔元件在框架内一部分5a设置在中心并且将该框架的对置的侧面相互连接。所示出的实施方式中的隔片成形为部分弧形弯曲的并且与增强元件4设计成一体的。如在图3a中示出的那样,间隔元件5a向着过滤袋1的后部端部的方向成圆形的并且在宽度方面变小。间隔元件5a、5b构造成防止过滤袋由于体积流量小而萎陷。

此外,图1和图2示出的过滤元件具有设置在侧边的间隔元件5b,这些间隔元件分别将框架的两个毗邻的角相互连接。设置在侧边的间隔元件同样向着过滤袋的后部端部的方向成圆形的。间隔元件5a、5b设置在增强元件4内,这些间隔元件在过滤元件的装配期间使过滤袋1到增强元件4上的套装更加简单。

框架1的两个对置的较长的侧面例如可以具有10cm至100cm、20cm至80cm或30cm至60cm的长度。该框架的两个对置的短侧面例如可以具有3cm至30cm、4cm至15cm或6cm至10cm的长度。

图3a示出的是过滤元件沿着图2中的线a-a的剖视图,其中把目光投向间隔元件5a、5b。间隔元件5a、5b向着过滤袋的后部端部的方向变小并且与增强元件4构造成一体的。

在图3b中可以详细地看到过滤元件的框架的剖视图在图3a中画圆圈的部分。特别是在图3b中可以看到,过滤元件的所示出的实施方式在框架的外部区域中具有环绕的补偿槽6,该补偿槽降低过滤元件装配时的复位力。此外,过滤元件在框架的外部区域中具有环绕的密封唇7。特别是包括补偿槽6和密封唇7的组合能够实现过滤元件的无泄漏的装配。

间隔元件可以由冲裁的金属件制成,如在图4中范例性地示出的那样。在此在一个平面中,间隔元件5c与框架4连接。间隔元件5c可以从框架的平面中向着所期望的方向弧形弯曲。

本发明的主题还涉及用于制造过滤元件的方法,其包括步骤:

a)将过滤袋的包围其开口的部分置入以及将增强元件或用于该增强元件的前体化合物(vorlaeuferverbindung)置入到一个浇注模中,

在必要时接着将前体化合物硬化和/或聚合成增强元件,

b)将至少一个弹性体前体化合物置入到所述浇注模中,和

c)将弹性体前体化合物硬化和/或聚合成弹性体主体,该弹性体主体因此与增强元件共同构成框架,该框架与过滤袋的开口通过弹性体主体材料锁合地连接。

在步骤a)中可以使用预制的增强元件。作为可选,可以如下地进行步骤a),即,首先在浇注模中由前体化合物制造增强元件、也就是相应的成形体。这特别是通过浇注、特别是注塑和接着硬化和/或聚合来实现。优选在此已经产生增强元件与过滤袋之间的连接。

可以按照任意的顺序执行步骤a)和b)。在此,浇注模的形状基本上与过滤元件的外部形状或该过滤元件的一部分的外部形状、特别是弹性体主体的外部形状和在必要时增强元件的外部形状相符。在步骤a)中将过滤袋的包围开口的部分放入到浇注模中。不将过滤袋的在产品中应该用于过滤的部分装入浇注模中,或者该部分至少不配备弹性体。将过滤袋的包围开口的部分与增强元件连接。在此可以将过滤袋如下地罩到预制的增强元件上,即,它在外部边缘上将增强元件包围。间隔元件能够使将过滤袋罩到预制的增强元件上并固定更加简单,使得即使没有工具也能够进行这个步骤。

在步骤b)中置入浇注模中的弹性体前体化合物通常处于液态。可以将它浇注或注射成型。在这种情况下,也可以在同时发泡的情况下进行置入。通过物理或者化学反应将前体化合物转换成固体的弹性体主体。

弹性体前体化合物优选选自下述化合物,这些化合物通过相互反应聚合成弹性体、例如在二异氰酸酯与多元醇反应生成聚氨酯的情况中。为了将弹性体前体化合物聚合成弹性体和/或为了在步骤c)中使弹性体硬化,可以提供适当的聚合引发剂或交联剂(vernetzer)。此外,可以在步骤c)中对用于聚合或硬化的适当的温度进行调节和/或用具有适于硬化的波长的射线照射弹性体。

在弹性体前体化合物硬化和/或聚合成弹性体主体时获得根据本发明的过滤元件。在浇注模中形成的弹性体主体至少部分地将增强元件围住,从而因此形成框架。这个框架同时通过弹性体主体而与过滤袋在开口的区域中材料锁合地连接。

本方法拥有的优点是:能够以简单的方法将弹性体主体、增强元件和过滤袋连接成具有上面已经说明的优点的过滤元件。因此与其它过滤元件相比能够经济地制造根据本发明的过滤元件。

在一种优选的实施方式中,利用注塑法制造过滤元件、特别是利用两步注塑法。在此优选分别通过注塑在步骤a)中置入增强元件的前体化合物和在步骤b)中置入弹性体前体化合物。在此首先将过滤袋的包围其开口的部分置入浇注模中。然后通过注塑置入增强元件的前体化合物。在此将前体化合物注入到浇注模中,接着将其硬化和/或聚合成增强元件。优选通过这种方式在步骤a)中就已经形成在过滤袋与增强元件之间的一个连接。在此同样通过注塑进行步骤b)中的弹性体前体化合物的置入。总而言之,这样可以在提供过滤袋后利用两步注塑法制造过滤元件。这种实施方式是有益的,因为总而言之可以通过比较简单的方式在少的工序中制造过滤元件。

本发明的主题同样涉及在前公开的过滤元件的不同应用。过滤元件可以用于对流体、特别是气体和在此特别是空气进行过滤。过滤元件在此可以用于特别是从空气或其它气体中分离液体特别是水、微粒和/或危害健康的物质。就此而论,过滤元件例如可以用于对农业和林业经济用拖拉机的和自行走行的植物保护机械的驾驶室的供风进行过滤。过滤元件由于其构造简单的同时密封性高之故能够在过滤时实现至少90%、优选至少95%、特别优选至少99%的效率。因此它们能够满足din-normen15695-1和en15695-2的级别2对滤尘器的要求。过滤元件此外可以用于对通过过滤技术设备如空调设备、加热设备、冷却设备或通风装置以及通过吸尘器、空气净化器或其它净化设备输送的空气进行过滤。过滤元件同样可以用于对马达的供风进行过滤。过滤元件也可以用于“反向运行”中的所谓过滤/分离。过滤元件也可以应用在用于对流体特别是空气进行过滤的方法中或者应用在用于从空气或其它气体中分离液体特别是水、微粒和/或危害健康的物质的方法中。

本发明的主题还涉及一种设备,其包括在前面说明的过滤元件和空气管道元件和/或过滤器壳体和/或马达。需过滤的流体可以被动或主动地诸如在鼓风机或抽吸装置中流过该设备。本发明的意义中的空气管道元件可以是任何输送气流的结构如风道、管道、马达的吸气元件或空调技术设备如空调设备、加热设备、冷却设备或通风设备的部件。

根据本发明的过滤元件、方法及其制造以及根据本发明的应用实现了本发明的目的。过滤元件由于在框架与过滤袋之间通过弹性体主体的材料锁合连接之故拥有在框架与过滤袋之间的特别高的密封性。此外,所述连接拥有特别高的稳定性并且因此防止在需过滤的流体的入流速度高的情况中过滤袋与框架分离。与现有技术的已知过滤元件相比,通过根据本发明的过滤元件的简单构造可以实现密封性和稳定性方面的所述有益性能。不需要在框架与过滤袋之间的附加密封。由此简化了过滤元件的制造并且降低了制造成本。

框架的弹性性质还通过有益的方式能够实现过滤元件与其配合件诸如过滤器壳体之间的具有高密封性的密封连接。现有技术的过滤元件通常在过滤元件与过滤器壳体之间需要附加的弹性密封元件,以便在此保证密封连接。在根据本发明的过滤元件中在此也可以摒弃这个附加的密封件。这特别是简化了过滤元件的最终装配。

上述优点特别是在弹性体主体中使用聚氨酯的情况中得以实现,这是因为聚氨酯具有优良的弹性性质、针对袋滤器的元件的材料锁合连接的优良的粘附性质以及良好的可塑性。

由于在根据本发明的过滤元件中防止过滤袋在体积流量小的情况中萎陷,所以即使在这样的运行条件下也能够有益地将过滤袋的所有面积用于过滤。在这种情况下保证有效的过滤并且减少经过滤的物质在过滤材料中的不均匀的堆积。此外,通过间隔元件防止过滤袋萎陷甚至能够实现过滤元件在“反向运行”中的应用。通过框架与间隔元件的一体构造可以在无附加制造或装配工序的情况下实现过滤元件的这个附加的功能。

利用根据本发明的方法能够用少的步骤装配根据本发明的过滤元件。因此能够利用比较经济的制造方法提供具有前述有益性能的过滤元件。

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