制造支撑篮的方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及制造用于环形过滤器元件(3)的支撑篮(2)的方法，其中：由至少一个线材(17)制成的内部结构(27)放置在焊接装置(1)的基体(4)上；由至少一个线材(12)制成的外部结构(28)放置在所述内部结构(27)上；所述外部结构(28)与所述内部结构(27)通过所述焊接装置(1)的焊接工具(6)在所述外部结构(28)接触所述内部结构(27)的接触点(16)处焊接在一起，并且所述内部结构(27)缠绕到所述基体(4)上，和/或所述外部结构(28)缠绕到所述内部结构(27)上。
【专利说明】
制造支撑篮的方法和装置
技术领域
[0001]本发明涉及制造用于过滤器元件的支撑篮的方法和装置。本发明还涉及这种类型的支撑篮以及装备由这样的支撑篮的过滤器元件。
【背景技术】
[0002]对于在未加工侧(raw side)和净侧(clean side)之间的相对高的压力差的情况下操作的过滤器元件，标准惯例是抵靠支撑结构而支承过滤器材料，所述支撑结构构成为使得允许待过滤的介质通过但同时比过滤器材料更硬。这样的支撑结构还可以被称作支撑框架或者支撑篮。
[0003]在待过滤介质沿径向流动所通过的环形过滤器元件的情况下，于是也是环形设计的这种类型的支撑结构根据通过过滤器元件的流动方向沿径向向内或沿径向向外布置，使得过滤器介质可以在介质的流动方向上被支撑。通常，可想到沿径向向内以及沿径向向外装备有这样的环形支撑结构的环形过滤器元件的结构设计。
[0004]从EP0682967A1已知一种设计为由塑料制成的单片注塑成型主体的这种类型的环形支撑结构。
[0005]从DE3921369A1已知另一种由轴向上的多个单独的支撑元件构成的环形支撑结构。同样在这种情况下，单独的支撑元件由注塑成型塑料制成。
[0006]在DE19652603A1中公开了进一步的制造为塑料单个部件的管状或环形支撑结构。
[0007]从DE3311324A1还已知一种由线材网结构组成的支撑篮。这种已知的支撑篮以如下方式制造:将线材网从横向于制造轴线布置的线材网辊筒螺旋地抽出到在制造轴线上旋转的圆筒上，其中单独的螺旋线圈的边界边缘通过使线材相邻地延伸而形成并且通过压迫式平钢带而彼此粘附。可替换地，边界边缘也可以彼此焊接。
[0008]考虑到通过注塑成型制造为单个部件的不同的支撑结构以及由通过注塑成型制造为单独的部件的多个部分组装的支撑结构，需要提供并保持用于过滤器元件变形的各种注塑模具和注塑工具的储备。对于低容量系列，这体现了明显的经济缺点。在通过缠绕的线材网的辅助制造的支撑篮的情况下，对于支撑篮只能够创建圆筒的形状。圆锥形或截头圆锥形的篮不能以这种方式制造，其结果是这也迫使关于可能类型的变化的限制。
[0009]本发明本身关于如下问题:为适用于环形过滤器元件的支撑篮指示一种简化不同变化的制造的方式。因此，本发明特别是解决如下问题:描述一种用于制造这种类型的支撑篮的方法和装置的改进的实施例，其特别是通过创建支撑篮的变化的更简单的方式来区分。
【发明内容】
[0010]根据本发明该问题使用独立权利要求的主题解决。有益的变形组成从属权利要求的主题。
[0011]本发明基于如下的主要构思:使用线材的内部结构和线材的外部结构以在内部结构和外部结构之间形成多个接触点的方式构成支撑篮，其中内部结构和外部结构的线材彼此接触。同时，外部结构和内部结构以在所述接触点中的至少一些处焊接在一起的方式彼此紧固。而且，至少一个结构相对于支撑篮的纵向中心线被缠绕，也就是说由至少一个螺旋延伸的线材构成。
[0012]内部结构和外部结构可以特别地以任何几何形状制造，特别是圆筒形和圆锥形，并且可以创建各种轴向长度、不同的半径以及不同的锥角。在所有情况下，通过将内部结构焊接至外部结构可以制造出稳定的支撑篮。但是制造内部结构和外部结构的线材或线材的使用也使得能够通过改变相邻的线材或相邻的线材段之间的距离来根据需要调节支撑篮的刚度。
[0013]具体地关于方法，建议在焊接装置的基体上放置由至少一个线材组成的内部结构，并且在内部结构和基体上放置由至少一个线材组成的外部结构。外部结构于是也使用焊接装置的焊接工具在外部结构接触内部结构的接触点处被焊接至内部结构。在基体上放置内部结构和/或在内部结构上放置外部结构可以通过缠绕相应的线材而实现。这意味着为了创建内部结构，至少一个线材被缠绕到基体上，也就是说可以以螺旋形式布置在基体上。另外或替换地，外部结构可以通过以螺旋的方式将至少一个线材缠绕到内部结构上并且缠绕到基体上而制造。
[0014]用于制造内部结构和/或外部结构的线材可以由导电材料制造，例如金属或金属合金。由于塑料业能够彼此焊接，所以还能够由塑料制造线材。
[0015]在这种情况下，当外部结构被缠绕到内部结构上时外部结构被焊接至内部结构的实施例是特别有益的。以这种方式，保持外部结构抵靠内部结构的定位的努力可以被减少。
[0016]在使用金属线材的情况下，根据有益的实施例，基体可以被设计为以便至少在内部结构的相应的线材的区域中导电。于是实际是将内部结构与外部结构通过电焊接接合，也就是说通过电焊接装备接合。优选可以实施电阻焊接或电弧焊接。基体，或基体的导电区域在电焊接期间可以用作接地线，因此简化了焊接加工。
[0017]在另一个实施例中，内部结构可以由多个、特别是直的线材段形成，所述线材段围绕周向分布并且在基体上围绕周向以彼此间的距离布置。这给予了内部结构特别简单的几何结构。
[0018]根据有益的改进，基体可以包括用于每个线材段的导电线材段保持件，相应的线材段可以沿轴向和/或沿径向插入导电线材段保持件中。这种类型的线材段保持件有助于简化线材段在基体上的布置。在铁磁体的线材的情况下，可想到磁性保持力以将线材段保持在基体上的位置。例如，为了该目的，基体可以装备有至少一个电磁铁或永磁铁。
[0019]可替换地，还可想到将内部结构缠绕到基体上并且将外部结构缠绕到内部结构上。换言之，将用于制造内部结构的至少一个线材缠绕到基体上，并且将用于制造外部结构的至少一个线材缠绕到内部结构上。特别地，缠绕的结构使其能够只使用一个分别用于内部结构和外部结构的线材，这简化了相应的结构的制造。还可想到使用单个的、普遍的线材来形成内部结构和外部结构。
[0020]根据有益的改进，形成内部结构的内部线圈可以具有与形成外部结构的外部线圈的不同的间距。通过该构造，甚至当线圈沿着相同的方向时接触点可以在内部结构和外部结构之间创建。
[0021]另外地或可替换地，可以设置形成内部结构的内部线圈和形成外部结构的外部线圈沿着相反的旋转方向缠绕。在本文中，内部线圈和外部线圈可以具有相同或不同的间距。当缠绕时相反的方向必然导致在内部结构和外部结构之间创建接触点。
[0022]根据另一个有益的改进，各个线圈可以在支撑篮的轴向端部处闭合地终结。当线圈的端部闭合时，最后的线圈没有间距，因此形成闭合的环。以这种方式，使支撑篮的各个轴向端部稳定。
[0023]根据本发明的焊接装置的特征特别在于基体、线材供给部以及焊接头。基体布置在焊接装置的控制台上以便绕旋转轴可枢转。线材供给部相对于基体平行于旋转轴线性地可置换。线材供给部也能够实现供给用于缠绕在基体上的线材。焊接头相对于基体可置换。焊接头也能够在线材或线材段彼此接触的接触点处焊接线材或线材段。因此，焊接装置的焊接头组成在所述接触点处将外部结构焊接至内部结构所使用的焊接工具。
[0024]根据有益的改进，焊接头可以被设计为相对于基体平行于旋转轴线性地可置换。这能够实现焊接装置的特别不复杂的结构。可替换地，还可想到将焊接头布置在机械手上，以便焊接头特别是在三维空间中没有限制地可置换。
[0025]在焊接装置的另一个实施例中，基体可以被设计为至少在相应的线材的区域中是导电的。在这样的情况下，焊接头可以方便地被设计为用于执行电焊接操作。
[0026]还可以进一步设置为基体包括用于多个优选的直的线材段中的每个的导电线材段保持件，相应的线材段可以沿轴向和/或沿径向插入所述导电线材段保持件。该措施也有助于简化焊接装置的操作。
[0027]可以用手将线材段插入线材段保持件中。但也可想到焊接装置可以设计有对应的操纵装置，例如机械手。
[0028]适用于环形过滤器元件的根据本发明的环形支撑篮具有由至少一个线材组成的环形内部结构以及由以螺旋形式缠绕到内部结构上的至少一个线材组成的环形外部结构。而且，外部结构在外部结构接触内部结构的接触点处被焊接至内部结构。虽然如此，但外部结构并非必须在外部结构和内部结构之间的所有接触点处焊接至内部结构。如果在多个接触点处创建这种类型的焊接接点，则足以提供足够的稳定性。
[0029]根据有益的改进，内部结构可以由多个优选的直的线材段形成，所述多个直的线材段沿周向分布并且沿周向以彼此间的距离定位。在这种情况下，外部结构以螺旋缠绕的方式缠绕到内部结构上。
[0030]在另一个实施例中，可以设置为内部结构和外部结构均被缠绕。在这种情况下，形成内部结构的内部线圈可以具有不同于形成外部结构的外部线圈的间距。另外地或可替换地，形成内部结构的内部线圈与形成外部结构的外部线圈可以沿相反的旋转方向缠绕。如果内部结构被缠绕，则可以方便地由单个连续的线材制造。如果外部结构被缠绕，则可以由单个连续的线材制造。如果内部结构和外部结构被缠绕，则可以使用两个单独的线材来缠绕内部结构以及缠绕外部结构，所述线材也可以特别地不同之处在于不同的直径。也能够使用一个单独连续的线材来缠绕内部结构以及缠绕外部结构。
[0031]内部线圈或外部线圈可以在支撑篮的轴向端部处以闭合的方式终结，换言之，以闭合的完整的环的方式终结。
[0032]根据本发明的环形过滤器元件具有由过滤器材料制成的环形过滤器主体，并且具有至少一个在前文中描述的类型的支撑篮，过滤器主体抵靠所述支撑篮而被沿径向顶住。在本文中，根据操作期间流过过滤器元件的方向，支撑篮可以或者沿径向向内或者沿径向向外安装在过滤器主体上。然而，也可想到分别沿过滤器主体的径向向内以及沿过滤器主体的径向向外安装一个支撑篮的实施例。
[0033]本发明的进一步重要的特征和益处将在从属权利要求、附图以及从通过参照附图的相关附图描述中显现。
[0034]当然，在不脱离本发明的范围的情况下，上文中描述的特征以及将随后在下文中说明的特征不仅可用于在每种情况下描述的结合中，而且还能够用在其他结合中或者单独使用。
【附图说明】
[0035]本发明的优选实施例体现在附图中并且在下文的描述中进一步详细地说明，其中相同的附图标记指示相同或相似或功能上等同的部件。
[0036]示意性的附图示出了:
[0037]图1为焊接装置的大大简化的侧视图，
[0038]图2为沿图1中的线II观看的焊接装置的大大简化的轴向视图，
[0039]图3为这种类型的焊接装置的简化的平面图，
[0040]图4为支撑篮的侧视图，
[0041]图5为穿过装备有这种类型的支撑篮的过滤器元件的大大简化的截面图。
【具体实施方式】
[0042]根据图1至图3，焊接装置I，诸如用于制造用于如在图5中示出的过滤器元件3的如在图4和图5中示出的支撑篮2，包括基体4、线材供给部5以及焊接头6。在本文示出的示例中，基体4为圆锥或截头圆锥的形状。通常，基体4也可以为圆筒形。基体4安装在焊接装置I的控制台8上以便绕旋转轴7可旋转。可以设置驱动电机9从而以旋转的方式驱动基体4。线材供给部5相对于基体4平行于旋转轴7线性地可置换。为了这个目的，焊接装置I可以包括线性单元10，在所述线性单元10上可置换地安装有线材供给部5。线材供给部5的沿着线性单元10的线性置换能力在图1中由双头箭头11指示。线性单元10可以由简单的直棒或直管组成。线性单元10特别地可以包括用于线材供给部5的线性置换的主轴驱动器。
[0043]线材供给部5还被设计为将线材12供给至基体4。特别地，为了这个目的，线材供给部5包括在图2中示出的矫正单元13，所述矫正单元13还与切断单元14结合。根据图2的线材供给部5也可以包括引导单元15。通过基体4的正确的转速以及线材供给部5的正确的线性推进，线材12可以以螺旋的或盘旋的方式缠绕到基体4上。
[0044]焊接头6相对于基体4也是可置换的。焊接头6也被设计为在两个线材12、17或者线材12、17的两个部分彼此接触的连接点16处创建焊点。在图2中暗示了电弧18以象征焊接操作。焊接头6相对于基体4也方便地平行于旋转轴7可置换。特别地，同样的线性单元10也可以用于该目的。线材供给部5和焊接头6方便地形成作为单个单元沿着线性单元10线性地可置换的组件。也可想到将焊接头6安装在线性单元10上以便相对于旋转轴7沿径向可置换，从而能够改变焊接头6与基体4之间的距离，或者遵循基体4的圆锥轮廓。这样的径向置换能力由图2中的双头箭头19指示。
[0045]根据图1，焊接装置I也可以装备有另外的线材供给部20，所述线材供给部20将前述的线材17供给至基体14。该另外的线材供给部20因此能够实现线材17的线性供给。所述另外的线材供给部20也可以装备有矫正单元21和切断单元22。也安装有另外的线材供给部20以便如双头箭头23所指示的相对于基体4平行于旋转轴7可置换。所述另外的线材供给部20能够以这样的方式供给线材17以便创建直的线材段，这将在后面用附图标记17标示。直的线材段17以直线放置在基体4上，使得它们与旋转轴7处于相同的平面。如果基体4是圆锥形的，则在线材段17与轴线7之间形成角度。基体4具有沿由双头箭头指示的周向24布置的多个线材段保持件25，设计有所述保持件以便一个这样的线材段17可以插入每个中。如在图1中指示的，插入可以沿轴向实现。通常，然而，也能够沿径向将线材段17插入或放置在线材段保持件25中。
[0046]为了能够执行电焊接操作，基体4被设计为以便至少在线材段17的区域中导电。在图1和图2的示例中，这是可能的，因为线材段保持件25由导电材料制成。根据图1，可以以导电的方式将焊接装置I的接地线26连接至线材段保持件。同时，可以设置将接地线26相对于旋转轴7偏心地安装在控制台8上，具有接地线26以导电的方式只与线材段保持件25连接的效果，线材段保持件25的线材段17与缠绕的线材12焊接。
[0047]根据图4，支撑篮2具有由至少一个线材17组成的内部结构27。支撑篮2进一步具有也由至少一个线材12组成的外部结构28。外部结构28在前述的接触点16处接触内部结构27。外部结构28在这些接触点16中的一些处或者在全部所述的接触点16处焊接至内部结构
27。在示出的优选示例中，内部结构27由多个直的线材段17形成，所述多个直的线材段17沿周向24分布并且以彼此在周向24上的距离布置。相反地，外部结构28通过将线材12缠绕到内部结构27上而形成，以便其具有线圈或外部线圈29。外部线圈29在支撑篮2的每个轴向端
30、31具有闭合的线圈端，线圈端分别由在周向24上闭合的环32和环33形成。每个环32、33位于垂直于支撑篮2的纵向中心线34延伸的平面中。在示例中，内部结构27由四个直的线材段17组成，同时外部结构28由以螺旋样式在支撑篮2的整个轴向长度上延伸的单个的线材12组成。在另一个实施例中，内部结构27也可以由这种类型的线材线圈形成，所述线材线圈于是方便地具有与外部线圈29不同的间距。另外地或可替换地，内部线圈和外部线圈29可以沿相反的方向缠绕。
[0048]根据图5，环形过滤器元件3包括由过滤器材料制成的环形过滤器主体35以及环形支撑篮2。在图5的示例中，如由流动箭头36所指示的，待过滤介质能够沿径向从外侧向内流过过滤器元件3。在这种情况下，当过滤器元件3处于操作中时，未加工侧37位于过滤器主体35外侧，而净侧38于是位于过滤器主体35内侧。当过滤器元件3处于操作中时，在未加工侧37与净侧38之间创建强的压力倾斜度，这使过滤器主体35沿径向向内被按压。在该构造中，支撑篮2方便地沿径向向内安装在在过滤器主体35上，以便过滤器主体35可以抵靠支撑篮2沿径向向内被顶住。如果流动沿着相反的方向，支撑篮2于是方便地沿径向向外安装在过滤器主体35上。通常，也可想到如下实施例:这种类型的支撑篮2可以沿径向向外和沿径向向内安装造过滤器主体35上。
[0049]这种类型的支撑篮2的制造根据图1至图3优选地以由至少一个线材17组成的第一内部结构27施加至基体4的方式实施。因此，在本文示出的示例中，在周向24上均匀分布的四个线材段17施加至基体4的外部以形成内部结构27。线材段17例如通过另外的线材供给部20供给。于是由线材12组成的外部结构28被施加至内部结构27。为此，线材12被缠绕到基体4上并且还以螺旋的样式缠绕到内部结构27上。螺旋的线圈通过基体4的旋转与线材供给部5的线性置换之间的相应的配合而实现。
[0050]将外部结构28缠绕到内部结构27上的加工产生接触点16。通过焊接头6的辅助，夕卜部结构28现在可以在这些接触点16的区域中焊接至内部结构27。这可以方便地与外部结构28缠绕到内部结构27上同时实施，以便可以免除用于将外部结构28抵靠内部结构27定位的复杂的保持装置。
[0051]在缠绕在外部结构28上的加工的开始和结束处，在支撑篮2的每个轴向端30、31处可以创建闭合的环32和环33，从而创建支撑篮2的闭合的轴向端30和轴向端31。
【主权项】
1.一种制造用于环形过滤器元件(3)的支撑篮(2)的方法， -其中将由至少一个线材(17)组成的内部结构(27)施加至焊接装置(I)的基体(4)， -其中将由至少一个线材(12)组成的外部结构(28)施加至所述内部结构(27)， -其中通过所述焊接装置(I)的焊接工具(6)在所述外部结构(28)接触所述内部结构(27)的接触点(16)处将所述外部结构(28)焊接至所述内部结构(27)， -其中将所述内部结构(27)缠绕到所述基体(4)上和/或将所述外部结构(28)缠绕到所述内部结构(27)上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述外部结构(28)缠绕到所述内部结构(27)上的同时进行所述外部结构(28)向所述内部结构(27)的焊接。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于 -所述基体(4)至少在所述内部结构(27)的相应的线材(17)的区域中是导电的， -通电地实施所述内部结构(27)与所述外部结构(28)的焊接。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述内部结构(27)由多个线材段(17)形成，所述多个线材段(17)布置在所述基体(4)上并且沿所述基体(4)的周向(24)分布O5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基体(4)装备有用于每个线材段(17)的导电线材保持件(25)，相应的线材段(17)插入所述导电线材保持件(25)中。6.根据权利要求1至3中一项所述的方法，其特征在于，将所述内部结构(27)缠绕到所述基体(4)上，其中将所述外部结构(28)缠绕到所述内部结构(27)上。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于 -形成所述内部结构(27)的内部线圈具有不同于形成所述外部结构(28)的外部线圈(29)的间距，和/或 -沿着相反的旋转方向缠绕形成所述内部结构(27)的内部线圈和形成所述外部结构(28)的外部线圈(29)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，相应的线圈(29)在所述支撑篮(2)的至少一个周向端部(30，31)处终结地闭合。9.一种制造用于环形过滤器元件(3)的支撑篮(2)的焊接装置， -具有基体(4)，所述基体(4)安装在所述焊接装置(I)的控制台(8)上以便绕旋转轴(7)可枢转， -具有线材供给部(5)，所述线材供给部(5)相对于所述基体(4)平行于所述旋转轴(7)线性地可置换，并且通过所述线材供给部(5)能够供给用于缠绕到所述基体(4)上的线材(⑵， -具有焊接头(6)，所述焊接头(6)相对于所述基体(4)可置换，并且通过所述焊接头(6)能够焊接线材(12，17)或线材段(12，17)接触所处的接触点(16)。10.根据权利要求9所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接头(6)相对于基体(4)平行于旋转轴(7)线性地可置换。11.根据权利要求9或10所述的焊接装置，其特征在于，所述基体(4)至少在所述线性结构(27)的相应的线材(17)的区域中是导电的。12.根据权利要求9至11中任一项所述的焊接装置，其特征在于，所述基体(4)装备有用于所述内部结构(27)的每个线材段(17)的导电线材段保持件(25)，相应的线材段(17)能够插入所述导线线材段保持件(25)中。13.一种用于环形过滤器元件(3)的支撑篮， -具有由至少一个线材(17)组成的内部结构(27)， -具有由至少一个线材(12)组成的外部结构(28)， -其中所述外部结构(28)以螺旋的方式缠绕到所述内部结构(27)上， -其中所述外部结构(28)在所述外部结构(28)接触所述内部结构(27)的接触点(16)处焊接至所述内部结构(27)。14.根据权利要求13所述的支撑篮，其特征在于，所述内部结构(27)由沿周向(24)分布的多个线材段(17)形成。15.根据权利要求13所述的支撑篮，其特征在于，所述内部结构(27)螺旋地缠绕。16.根据权利要求15所述的支撑篮，其特征在于， -形成所述内部结构(27)的内部线圈具有不同于形成所述外部结构(28)的外部线圈(29)的间距，和/或 -形成所述内部结构(27)的内部线圈与形成所述外部结构(28)的外部线圈(29)沿相反的旋转方向缠绕。17.根据权利要求13至16中任一项所述的支撑篮，其特征在于，相应的线圈(29)在所述支撑篮(2)的至少一个轴向端部(30，31)处终结地闭合。18.—种过滤器元件，其具有过滤器主体(35)，并且具有至少一个根据权利要求13至17中任一项所述的支撑篮(2)，所述过滤器(35)抵靠所述支撑篮(2)而沿径向被顶住。
【文档编号】B01D29/00GK106029198SQ201580009091
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月12日
【发明人】托马斯·高格勒
【申请人】马勒国际有限公司