WO1998052670A1 - Siebelement - Google Patents

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Birgit Pieruschka
Frank Sommer
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Filterwerk Mann+Hummel Gmbh
Otto Klumpp Gmbh Kunststofftechnik
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/05—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/26—Filters with built-in pumps filters provided with a pump mounted in or on the casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M37/22—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/32—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements
    • F02M37/50—Filters arranged in or on fuel tanks
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    • Y10S264/00—Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/48—Processes of making filters

Definitions

  • the invention relates to a sieve element, in particular for filtering liquid or gaseous substances, according to the preamble of independent claim 1.
  • a sieve element is known from DE 195 37 269 and is arranged in an intake pipe in an internal combustion engine.
  • the element is made of metal wire and has the task of equalizing the flow of the intake air and thus reducing noise.
  • Such sieve elements are usually manufactured in such a way that a prefabricated sieve part is placed in an injection molding machine and overmolded there with a retaining ring. Since a certain stability of the sieve element is required, metal is preferably used for the sieve area.
  • Sieve elements of the type mentioned are used in all areas of technology. Due to the requirement for a certain dimensional stability, materials with a high degree of stiffness are required.
  • the invention has for its object to avoid the disadvantages mentioned and to create a screen element which has a low flow resistance, but at the same time is dimensionally stable.
  • the main advantage of the invention is that a knitted fabric can be used as the material for the screen element, which is not dimensionally stable, but has a low flow resistance.
  • the dimensional stability is thereby achieved that the knitted fabric is connected to a supporting skeleton.
  • This supporting skeleton can consist of a thermoplastic and can be designed depending on the application, that is to say can be optimally adapted to the application. It is also possible to use thermosets or elastomers to manufacture the support skeleton.
  • the support skeleton is connected to the retaining ring or the retaining element. This increases the dimensional stability.
  • the knitted fabric is a plastic knitted fabric and made from monofilament or multifilament fibers.
  • free-form surfaces or regular surfaces can be selected.
  • Such a sieve element is suitable for various media such as air, water, fuel, oil or the like and can be used both in automobile construction and in medicine or in general plant construction.
  • One advantage of using a knitted fabric is its high elasticity, both in the longitudinal and in the transverse direction. This elasticity prevents damage to the screen element when subjected to heavy loads.
  • a method for producing a sieve element for filtering liquids or gases with a holding ring and holding element, a sieve filter arranged thereon has the following steps: A knitted fabric is inserted as a sieve filter in a production machine and can be made with a supporting skeleton and a holding ring and holding element made of thermoplastic material encapsulated. In a preferred embodiment of the invention, the knitted fabric can be fed from a belt to the machine.
  • Figure 1 shows a screen basket in side view
  • Figure 2 shows a screen basket in a plan view
  • FIG. 1 The side view of a screen element according to FIG. 1 shows a retaining ring 10 which is inserted in a tube 11. Air or liquid is supplied through this tube according to arrow 12, flows through the sieve element 13 and leaves this filter area cleaned according to arrow 14.
  • the sieve element 13 consists - as already mentioned - of a retaining ring 10, a knitted fabric 15 is arranged thereon, and a supporting skeleton 16 for the knitted fabric.
  • the knitted fabric is a textile fabric which is produced by knitting or knitting.
  • the special characteristic of the knitted fabric or the knitted fabric is its elasticity, the yielding in tension in the longitudinal, transverse and diagonal directions and returning to the old position when the stress ceases.
  • Knitwear can be shaped very well, the degree of elasticity depends on the material, the stitch strength and the type of binding.
  • Another valuable property is the high air permeability. In particular when used as a sieve or filter element, this high air or liquid permeability is required with a good ability to retain foreign substances.
  • the support skeleton 16 is connected to the retaining ring 10 and is produced in a thermoplastic injection molding process and connected to the knitted fabric 15.
  • An advantage of this support skeleton is that very particularly heavily stressed areas or surface areas of the screen element 13 can be equipped with a reinforcing structure.
  • Figure 2 which includes the top view of the screen element 13, the support skeleton 16 is essentially adapted to the contour of the retaining ring 10, the heavily loaded middle area of the knitted fabric 15 is equipped with a continuous longitudinal web 17.
  • This longitudinal web 17 has the task of intercepting the main pressure of the fluid to be cleaned.
  • the curved design of the sieve element 13 on the one hand increases the effective filter area, on the other hand the section modulus towards the fluid and against the flow direction is increased.

Abstract

Es wird ein Siebelement insbesondere zur Filtrierung flüssiger oder gasförmiger Stoffe vorgeschlagen. Dieses besteht aus einem Haltering oder Halteelement (10) und einem daran angeordneten Siebfilter, wobei das Siebfilter ein Gewirke (15) ist und mit einem Stützskelett (16) verbunden sein kann.

Description

Siebelement
Die Erfindung betrifft ein Siebelement insbesondere zur Filtrierung von flüssigen oder gasförmigen Stoffen nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruch 1.
Aus der DE 195 37 269 ist ein Siebelement bekannt, dieses wird in ein Ansaugrohr in einer Brennkraftmaschine angeordnet. Das Element besteht aus Metalldraht und hat die Aufgabe, die Strömung der Ansaugluft zu vergleichmäßigen und damit für eine Geräuschreduzierung zu sorgen. Solche Siebelemente werden üblicherweise derart hergestellt, daß ein vorgefertigtes Siebteil in eine Spritzgießmaschine eingelegt und dort mit einem Haltering umspritzt wird. Da eine gewisse Stabilität des Siebelements erforderlich ist, wird bevorzugt Metall für den Siebbereich verwendet.
Siebelemente der Eingangs genannten Art werden in allen Bereichen der Technik angewendet. Aufgrund der Forderung nach einer bestimmten Formstabilität sind grundsätzlich Materialien mit einer hohen Steifigkeit erforderlich.
Der Nachteil bei der Verwendung solcher Materialien liegt darin, daß aufgrund der hohen Steifigkeit das Material eine bestimmte Dicke aufweisen muß, dadurch entsteht der Nachteil, daß sich der Durchflußwiderstand aufgrund des höheren Materialeinsatzes erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Siebelement zu schaffen, das einen geringen Druchflußwiderstand aufweist, gleichzeitig aber formstabil ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß als Material für das Siebelement ein Gewirke verwendet werden kann, welches zwar nicht formstabil ist dafür einen geringen Durchflußwiderstand aufweist. Die Formstabilität wird dadurch erzielt, daß das Gewirke mit einem Stützskelett verbunden ist. Dieses Stützskelett kann aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen und je nach Anwendungsfall gestaltet werden, das heißt optimal an der Anwendung angepaßt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, Duroplaste oder Elastomere zur Herstellung des Stützskelettes zu verwenden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stützskelett mit dem Haltering oder dem Halteelement verbunden. Dadurch erhöht sich die Formstabilität.
Das Gewirke ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ein Kunststoffgewirke und aus monofilen oder multifilen Fasern hergestellt. Zur Erhöhung der wirksamen Oberfläche des Siebelementskönnen beliegige Freiformflächen oder Regelflächen gewählt werden. Ein solches Siebelement eignet sich für verschiedene Medien wie zum Beispiel Luft, Wasser, Kraftstoff, Öl oder ähnliches und kann sowohl im Automobilbau als auch in der Medizin oder im allgemeinen Anlagebau eingesetzt werden.
Ein Vorteil bei der Verwendung eines Gewirkes ist die hohe Elastizität und zwar sowohl in Längs-als auch in Querrichtung. Diese Elastizität verhindert bei einer starken Beanspruchung eine Beschädigung des Siebelements.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Siebelements zur Filtrierung von Flüssigkeiten oder Gase mit einem Haltering und Halteelement, einem daran angeordneten Siebfilter,weist folgende Schritte auf: Ein Gewirke wird als Siebfilter in eine Fertigungsmaschine eingelegt und kann mit einem Stützskelett und einem Haltering und Halteelement aus thermoplastischem Kunststoff umspritzt. Das Gewirke kann dabei in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung von einem Band der Maschine zugeführt werden.
Weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels näher erläutert.
Es zeigt
Figur 1 einen Siebkorb in der Seitenansicht
Figur 2 einen Siebkorb in einer Draufsichtdarstellung
Die Seitenansicht eines Siebelements gemäß Figur 1 zeigt einen Haltering 10 welcher in einem Rohr 11 eingesetzt ist. Durch dieses Rohr wird Luft oder Flüssigkeit gemäß dem Pfeil 12 zugeführt, durchströmt das Siebelement 13 und verläßt gemäß Pfeil 14 gereinigt diesen Filterbereich. Das Siebelement 13 besteht - wie bereits erwähnt - aus einem Haltering 10 an diesen ist ein Gewirke 15 angeordnet, sowie ein Stützskelett 16 für das Gewirke.
Das Gewirke ist ein textiles Flächengebilde, welches durch Wirken oder Stricken hergestellt ist. Die besondere Eigenschaft des Gewirkes, bzw. der Maschenware ist ihre Elastizität, das Nachgeben auf Zug in Längs-, Quer-und Diagonalrichtung und das zurückkehren in die alte Lage wenn die Beanspruchung aufhört. Maschenware läßt sich sehr gut formen, der Grad der Elastizität ist abhängig von dem Material, der Maschenfestigkeit und der Bindungsart. Eine weitere wertvolle Eigenschaft ist die hohe Luftdurchlässigkeit. Insbesondere bei der Verwendung als Sieb oder Filterelement ist diese hohe Luft-oder Flüssigkeitsdurchlässigkeit bei einem guten Rückhaltevermögen von Fremdstoffen gefordert.
Das Stützskelett 16 ist mit dem Haltering 10 verbunden und wird bei einem thermoplastischen Spritzgießvorgang hergestellt und mit dem Gewirke 15 verbunden. Ein Vorteil dieses Stützskeletts besteht darin, daß ganz besonders stark beanspruchte Stellen oder Flächenbereiche des Siebelements 13 mit einer Verstärkungsstruktur ausgestattet werden können. Gemäß Figur 2, welche die Draufsichtdarstellung auf das Siebelement 13 beinhaltet, ist das Stützskelett 16 im wesentlichen an die Kontur des Halterings 10 angepaßt, der stark belastete mittlere Bereich des Gewirkes 15 ist mit einem durchgehenden Längssteg 17 ausgestattet. Dieser Längssteg 17 hat die Aufgabe, den Hauptdruck des zu reinigenden Fluids abzufangen. Die gewölbte Ausführung des Siebelements 13 erhöht einerseits die wirksame Filterfläche, andererseits wird das Widerstandsmoment gegenüber dem Fluid und entgegen der Strömungsrichtung erhöht.

Claims

Patentansprüche
1. Siebelement, insbesondere zur Filtrierung flüssiger-oder gasförmiger Stoffe, bestehend aus einem Haltering oder Halteelement, einem daran angeordneten Siebfilter, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebfilter (13) ein Gewirke (15) ist und mit einem Stützskelett (16) verbunden ist oder an diesem anliegt.
2. Siebelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Stützsskelett (16) mit dem Haltering (10) oder dem Halteelement verbunden ist.
3. Siebelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewirke (15) ein Kunststoffgewirke ist und aus monofilen oder multifilen Fasern hergestellt ist.
4. Siebelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses in Form eines Siebkorbes ausgestaltet ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Siebelements zur Filtrierung von Flüssigkeiten oder Gase, mit einem Haltering oder Halteelement und einem daran angeordneten Siebfilter, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebfilter als Gewirke (15) in einer Fertigungseinrichtung eingelegt und mit einem Stützskelett (16) und einem Haltering (10)oder Halteelement aus thermoplastischem Kunststoff umspritzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewirke (15) von einem Band der Fertigungseinrichtung zugeführt wird und von diesem Band abgetrennt wird.
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