用于過濾元件的支承結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于過濾元件的支承結(jié)構(gòu)(16)，所述支承結(jié)構(gòu)具有至少一個表面部件(10)，在所述表面部件中構(gòu)成有具有預(yù)定的開口橫截面的一個或多個流體通流口(12a-12e)，其特征在于，至少一個流體通流口(12a-12e)的開口橫截面至少部分橢圓形地構(gòu)成。
【專利說明】用于過濾元件的支承結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于過濾元件的支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)具有至少一個表面部件，在所述表面部件中構(gòu)成有具有預(yù)定的開口橫截面的一個或多個流體通流口。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的用于過濾元件的支承結(jié)構(gòu)例如由US5，783，067已知。該已知的支承結(jié)構(gòu)形成支承管的壁并且具有形成孔圖案的流體通流口，所述支承管包圍過濾介質(zhì)的外側(cè)。在支承管中的流體通流部作為倒圓的長孔構(gòu)成，所述長孔分別具有兩個彼此平行延伸的邊和將所述兩個邊相互連接的曲線。作為長孔構(gòu)成的流體通流口這樣定向，使得其分別沿徑向方向沿支承管伸長。
[0003]對于過濾裝置、如例如在用于過濾液壓液體的液壓系統(tǒng)中或在其他用于過濾燃料、潤滑材料或其他運(yùn)行介質(zhì)的設(shè)備中使用的過濾裝置的運(yùn)行，所使用的過濾元件的良好運(yùn)行特性是首要的。在這里重要的觀點(diǎn)是相對于作用的流動力抗壓力地支承過濾介質(zhì)，這決定了涉及的支承結(jié)構(gòu)的高機(jī)械強(qiáng)度，并且通過所述支承結(jié)構(gòu)應(yīng)該產(chǎn)生最小量的流動阻力。為了盡可能滿足這些相抵觸的要求，在現(xiàn)有技術(shù)中以圓孔沖模形成孔圖案。為了實現(xiàn)希望的低流動阻力值，所述孔必須以對應(yīng)緊密的排列設(shè)置，由此在孔之間產(chǎn)生形成支承結(jié)構(gòu)的薄弱部位的材料狹窄部位，從而通常不能實現(xiàn)優(yōu)化的在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和流體通流性之間的折衷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述問題，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種用于過濾元件的支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)的特征在于在良好的流體通流性同時的高機(jī)械強(qiáng)度。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的整體特征的支承結(jié)構(gòu)解決。
[0005]通過按照權(quán)利要求1的特征部分使至少一個流體通流口的開口橫截面至少部分橢圓形地構(gòu)成，實現(xiàn)改善的機(jī)械穩(wěn)定性，更準(zhǔn)確地說是在良好的流體通流性的同時實現(xiàn)表面部件或支承結(jié)構(gòu)的提高的抗拉強(qiáng)度和提高的破裂壓力。通過各開口橫截面的橢圓形的構(gòu)成，在應(yīng)力或力弓I入支承結(jié)構(gòu)中時實現(xiàn)材料卸荷。按照本發(fā)明的成型導(dǎo)致在被流動力加載時在所述結(jié)構(gòu)的狹窄部位或薄弱部位上的材料卸荷。
[0006]一種特別優(yōu)選的按照本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的特征在于，所述表面部件在安裝后構(gòu)成外罩，所述外罩沿傾斜于該外罩形結(jié)構(gòu)的縱軸線延伸的纏繞方向由連續(xù)的幅面形的帶形成。尤其是，所述帶的纏繞方向螺旋線形、螺旋形或螺紋形地形成。通過用于支承結(jié)構(gòu)的這種螺旋形構(gòu)造在很大程度上產(chǎn)生在這里所要求保護(hù)的結(jié)構(gòu)的加固和壓力穩(wěn)定性。
[0007]按照本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的實施形式的特征在于，沿傾斜于外罩的縱軸線延伸的纏繞方向定向的第一表面區(qū)域分別包括規(guī)則設(shè)置的、并排的流體通流口，這些流體通流口分別具有橢圓形的開口橫截面。基于流體通流口的規(guī)則的布置結(jié)構(gòu)，通過支承結(jié)構(gòu)的在其他情況下封閉的外罩形狀導(dǎo)致改善的具有小阻力的穿流特性。優(yōu)選在此設(shè)定，在幅面形構(gòu)成的各第一表面區(qū)域之間分別設(shè)置第二表面區(qū)域，所述第二表面區(qū)域沒有在其中構(gòu)成的流體通流部。
[0008]支承結(jié)構(gòu)的另一種特別優(yōu)選的實施形式的特征在于，在纏繞結(jié)構(gòu)方式中，在第二表面區(qū)域中、在沒有第一表面區(qū)域中的流體通流口的情況下、設(shè)置相鄰的表面部件的或沿纏繞方向纏繞的帶狀表面部件的接合點(diǎn)，所述接合點(diǎn)優(yōu)選以焊接或連續(xù)形成的折縫的形式實現(xiàn)。由此可使用封閉的接合點(diǎn)，所述接合點(diǎn)同樣允許實現(xiàn)連續(xù)的焊縫，如連續(xù)形成的折縫或卷邊縫。通過所需的接合點(diǎn)也避免通過流體通流口影響流體通流。代替該纏繞結(jié)構(gòu)方式，所述支承結(jié)構(gòu)也可以由圓柱形的外罩形成，所述圓柱形的外罩帶有或不帶有縱向連接縫，其中于是在這里取消接合點(diǎn)，然而始終對于獲得支承結(jié)構(gòu)的良好的壓力穩(wěn)定性有利的是，在流體通流口之間的區(qū)域中設(shè)置作為封閉的外罩面實施的表面部件。
[0009]證實特別有利的是，在幅面形連續(xù)構(gòu)成的帶或表面部件中在中部設(shè)置流體通流口，所述流體通流口在邊緣側(cè)由稍后形成接合點(diǎn)的第二表面區(qū)域的相鄰對置的帶邊緣限定。所述的連續(xù)的帶能夠被簡單地制造且設(shè)有需要的橢圓形的穿孔。
[0010]按照本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的另一種特別優(yōu)選的設(shè)計的特征在于，這樣選擇纏繞方向的傾斜度，使得在完成纏繞的表面部件中，流體通流口的各橢圓主軸跟隨纏繞方向地、或平行于或橫向于支承結(jié)構(gòu)外罩的縱軸線地設(shè)置。通過針對性地設(shè)置流體通流口的橢圓主軸的定向，能夠針對性地影響流體通流，并且尤其是可以沿支承結(jié)構(gòu)外罩的外周在規(guī)定的區(qū)域中選擇一種橢圓主軸方向并且在相鄰的區(qū)域中選擇另一種定向。以這種方式能夠在穿流時實現(xiàn)流體流的均勻化。
[0011]各開口橫截面的至少部分橢圓形的構(gòu)成應(yīng)該這樣理解，即，各開口橫截面的外輪廓至少部分地跟隨橢圓弧地構(gòu)成。橢圓是所有如下的點(diǎn)的幾何位置，即所述點(diǎn)與兩個給定的固定點(diǎn)(即焦點(diǎn))的距離之和一直相同。橢圓的偏心率與橢圓的焦點(diǎn)特性、更準(zhǔn)確地說是兩個焦點(diǎn)相關(guān)。由此橢圓不同于圓。橢圓形在本發(fā)明的意義中指的是基本上橢圓形并且包括卵形和蛋形。各流體通流口的開口橫截面可以具有半橢圓或全橢圓的形狀。
[0012]有利地，流體通流口在表面部件上相同形狀地構(gòu)成和/或規(guī)則設(shè)置。由此產(chǎn)生支承結(jié)構(gòu)的尤其是空間上均一的特性和對應(yīng)地設(shè)有按照本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的過濾元件的空間上均一的過濾特性的優(yōu)點(diǎn)。此外本發(fā)明涉及一種具有按照本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)和至少一個貼靠在所述支承結(jié)構(gòu)上的過濾介質(zhì)的過濾元件。過濾介質(zhì)可以以通常的方式構(gòu)造，例如以多層的過濾墊軌道的形式構(gòu)造，所述過濾墊軌道折裥狀地折疊并且成為圓柱形空心體的形狀。支承結(jié)構(gòu)的表面部件形成穿流面，所述穿流面可以對應(yīng)于流體通流口的開口橫截面由流體穿過。
[0013]在按照本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的實施形式中，在表面部件的至少一個表面區(qū)域中，對應(yīng)的流體通流口成行、成列和/或遵循一定的圖案設(shè)置。除了使支承結(jié)構(gòu)的制造變得容易以外，實現(xiàn)優(yōu)化的在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和流體通流性之間的折衷。流體通流口和對應(yīng)的圖案的構(gòu)成可以以不同的方式進(jìn)行，例如通過激光、擠壓或在對于沖孔適合的材料的情況下以有利的方式通過沖壓進(jìn)行。作為對于沖孔合適的材料可以利用相對于要過濾的介質(zhì)耐腐蝕的金屬板。在此可以涉及火焰分層的板材(Zincor? )處理，所述板材可以鍍鋅，其中在支承結(jié)構(gòu)的纏繞結(jié)構(gòu)方式中，相鄰的表面部件的接合點(diǎn)可以相互熔焊。然而也可設(shè)想，由塑料材料制造支承結(jié)構(gòu)。[0014]在按照本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的另一種設(shè)計中，在表面部件上構(gòu)成有至少一個標(biāo)記區(qū)域，所述標(biāo)記區(qū)域分別包括能識別的標(biāo)記。適宜地，所述標(biāo)記光學(xué)和/或觸覺可識別地構(gòu)成，例如作為印花、圖例和/或突起構(gòu)成。在這里各標(biāo)記適宜地在支承結(jié)構(gòu)或過濾元件的外側(cè)上構(gòu)成。
[0015]特別優(yōu)選地，各標(biāo)記通過在表面部件中的至少一個另外的流體通流口構(gòu)成。這樣的標(biāo)記能夠在沒有太大的額外費(fèi)用的情況下引入支承結(jié)構(gòu)中并且其特征在于良好的可識別性以及從表面部件的兩側(cè)的準(zhǔn)確可讀取性。
[0016]有利地，各表面部件成形為可以貼靠在過濾介質(zhì)的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)上的外罩體。特別優(yōu)選地，各外罩體圓柱管形地構(gòu)成并且就此而言形成支承管。然而也可設(shè)想，各外罩體的不同于圓柱形的形狀，例如具有多邊形橫截面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)由附圖和后續(xù)對附圖的說明得出。上面列出的和進(jìn)一步列舉的特征可以按照本發(fā)明分別單獨(dú)或以任意的組合相互結(jié)合。在附圖中示出的特征是純示意性的并且不應(yīng)按比例理解。附圖示出:
[0018]圖1a由現(xiàn)有技術(shù)已知的表面部件的俯視圖；
[0019]圖1b按照本發(fā)明設(shè)計的表面部件的俯視圖；
[0020]圖2a和2b圖1a和Ib的表面部件的各自放大的一部分；以及
[0021]圖3包括按照本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的過濾元件。
【具體實施方式】
[0022]在圖1a和圖2a中放大示出的表面部件10水平地沿X方向并且垂直地沿y方向延伸并且原則上只在各提到的圖中具有矩形的、更準(zhǔn)確地說是方形的形狀。在表面部件10中構(gòu)成有多個流體通流口 12a-12e，所述流體通流口分別具有圓形的橫截面形狀、換言之是圓形的開口橫截面，并且沿X方向成行14a_14c且沿y方向成列15b_15e地規(guī)則設(shè)置。流體通流口 12a-12e的行14a_14c和列15b_15e交替地彼此錯開，以致一個行14b的流體通流口 12d—一沿X方向觀察一一在兩個最近的行14a、14c的相鄰的流體通流口 12a、12c、12e之間居中地設(shè)置。對應(yīng)地,列15d的流體通流口 12d——沿Y方向觀察——在兩個最近的列15c、15e的相鄰的流體通流口 12a、12c、12e之間居中地設(shè)置。
[0023]在圖1b和圖2b中放大示出的按照本發(fā)明設(shè)計的表面部件10與在圖1a和2a中示出的常規(guī)的表面部件的區(qū)別在于，流體通流口 12a_12e具有橢圓形的開口橫截面。通過各個流體通流口 12a_12e的不同于圓形的外輪廓，按照本發(fā)明的表面部件10具有優(yōu)化的穿孔，這導(dǎo)致改善的抗拉強(qiáng)度。在已知的支承結(jié)構(gòu)中用于塑性變形的力為大約0.3-1.5N/μ m,而該值在按照本發(fā)明的表面部件中可以升高直到2.4N / μ m。用于沿X或y方向塑性變形的力在圖1a和Ib中以在各個表面部件10的邊緣側(cè)上的箭頭表示。
[0024]在圖2b中可良好看出按照本發(fā)明構(gòu)造的流體通流口 12a_12e的幾何設(shè)計。各橢圓沿X方向具有第一軸2a并且沿y方向具有第二軸2b。用于各流體通流口 12a_12e的橢圓方程在標(biāo)準(zhǔn)形式中(即坐標(biāo)軸和橢圓軸重合)為x2/a2+y2/b2 = I。通過各開口橫截面的沿X方向伸長的橢圓形狀，在直接并排的行14a、14b的流體通流口 12a-12c之間的距離d相對于在現(xiàn)有技術(shù)中已知的、對于列和行相同的、在圖2a中為列15b、15c示出的距離d’增大，并且對應(yīng)地在直接并排的列的流體通流口之間的距離減小，由此尤其是沿y方向產(chǎn)生表面部件10的改善的抗拉強(qiáng)度。尤其是爭取達(dá)到優(yōu)選在整數(shù)的比值方面處于1:1和1:5之間的寬長比，其中后一個值也是可實現(xiàn)的，而前一個值直接涉及圓，該圓不應(yīng)算作所要求的橢圓形。
[0025]在按照本發(fā)明設(shè)計或構(gòu)造表面部件10時，即在從圖1a和2a過渡至圖1b和2b時，成列15b-15e和成行14a-14d設(shè)置的流體通流口 12a_12e的中點(diǎn)之間的距離D保持不變，并且流體通流口 12a_12e的開口橫截面在大小方面至少不減小,從而不影響表面部件10的流體通流性。然而有利地，各開口橫截面還面積擴(kuò)大，從而除了改善抗拉強(qiáng)度以外還實現(xiàn)提高的流體通流性。
[0026]當(dāng)然，流體通流口 12a_12e可以錯開90°地設(shè)置，換句話說沿y方向伸長地構(gòu)成。由此產(chǎn)生尤其是沿X方向的改善的抗拉強(qiáng)度。為了實現(xiàn)表面部件10的和由該表面部件構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)的特別良好的機(jī)械穩(wěn)定性，在表面部件10上構(gòu)成有部分沿X方向和部分沿y方向指向的橢圓形的流體通流口 12a_12e。如果觀察后者的破裂壓力，則在常規(guī)的支承結(jié)構(gòu)中在大約170秒內(nèi)實現(xiàn)大約2.3巴的壓差、在300秒內(nèi)實現(xiàn)大約2.4巴的壓差以及在320內(nèi)實現(xiàn)秒2.1巴的壓差。通過按照本發(fā)明改變的孔，在330秒的時段內(nèi)承受超過4巴的壓差。
[0027]在圖3中示出安裝至外罩形支承結(jié)構(gòu)16的表面部件10。沿傾斜于外罩形支承結(jié)構(gòu)16的縱向方向L延伸的纏繞方向W定向的第一表面區(qū)域18a-18d分別設(shè)置有規(guī)則地并排的流體通流口 12a-12c，其分別具有橢圓形的開口橫截面。在幅面形的各第一表面區(qū)域18a-18d之間分別構(gòu)成有第二表面區(qū)域20a-20c，所述第二表面區(qū)域沒有在其中構(gòu)成的流體通流部，所述第二表面區(qū)域就此而言改善支承結(jié)構(gòu)16的機(jī)械穩(wěn)定性。在支承結(jié)構(gòu)16的纏繞結(jié)構(gòu)方式中，在第二表面區(qū)域20a-20c中構(gòu)成相鄰的表面部件的或沿纏繞方向W纏繞的表面部件的接合點(diǎn)。
[0028]第二表面區(qū)域20a_20c分別通過標(biāo)記區(qū)域22a_22d中斷，其中所有標(biāo)記區(qū)域22a-22d在本示例中沿縱向方向L上下相疊地設(shè)置。在各標(biāo)記區(qū)域22a_22d中分別并排地構(gòu)成有五個另外的、沿纏繞方向W設(shè)置的呈字母、在這里H形式的流體通流口 24，從而各對應(yīng)的標(biāo)記附加地作為流體通流部作用。
[0029]流體通流口 12a_12c沿第一表面區(qū)域18a_18d沿纏繞方向W延伸地并排設(shè)置，以致分別五個流體通流口 12a-12c并排地并且沿縱向方向L對齊地設(shè)置。流體通流口 12a_12c分別卵形地或橢圓形地、具有沿水平方向的擴(kuò)展、即橫向于縱向方向L地構(gòu)成。在制造表面部件10時，流體通流口 12a-12c對應(yīng)于在這里示出的安裝情況、更準(zhǔn)確地說是對應(yīng)于由縱向方向L和各幅面形表面區(qū)域18a-18d的纏繞方向W形成的角度構(gòu)成和定向。
[0030]當(dāng)然，流體通流口 12a_12c、24的數(shù)量、構(gòu)成和布置結(jié)構(gòu)可以符合要求地調(diào)節(jié)和優(yōu)化。外罩形、尤其是圓柱管形構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)16設(shè)置在上端蓋26和下端蓋28之間并且與所述上端蓋和下端蓋形成此外未進(jìn)一步示出的過濾元件。該過濾元件在過濾運(yùn)行時從過濾器入口至過濾器出口、如以箭頭Fe和Fa示出的、典型地從外向內(nèi)被穿流。
【權(quán)利要求】
1.一種用于過濾元件的支承結(jié)構(gòu)(16)，所述支承結(jié)構(gòu)具有至少一個表面部件(10)，在所述表面部件中構(gòu)成有具有預(yù)定的開口橫截面的一個或多個流體通流口(12a_12e)，其特征在于，至少一個流體通流口(12a_12e)的開口橫截面至少部分橢圓形地構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述表面部件(10)在安裝后構(gòu)成外罩，所述外罩沿傾斜于該外罩形結(jié)構(gòu)的縱軸線(L)延伸的纏繞方向(W)由連續(xù)的幅面形的帶形成。
3.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述帶的纏繞方向(W)是螺旋線形、螺旋形或螺紋形的。
4.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，沿傾斜于外罩的縱向方向(L)延伸的纏繞方向(W)定向的第一表面區(qū)域(18a-18d)分別包括規(guī)則設(shè)置的、并排的流體通流口(12a_12e)，這些流體通流口分別具有橢圓形的開口橫截面。
5.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，在各幅面形構(gòu)成的第一表面區(qū)域(18a-18d)之間分別設(shè)置第二表面區(qū)域(20a-20c)，所述第二表面區(qū)域沒有在其中構(gòu)成的流體通流部。
6.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，在纏繞結(jié)構(gòu)方式中，在所述第二表面區(qū)域(20a_20c)中、在沒有第一表面區(qū)域(18a_18d)中的流體通流口(12a_12e)的情況下、設(shè)置相鄰的表面部件(10)的或沿纏繞方向(W)纏繞的帶狀表面部件(10)的接合點(diǎn)，所述接合點(diǎn)優(yōu)選以焊接或連續(xù)形成的折縫的形式實現(xiàn)。
7.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，幅面形地連續(xù)構(gòu)成的所述帶或表面部件(10)在中部具有流體通流口(12a_12e)，這些流體通流口在邊緣側(cè)由第二表面區(qū)域(20a_20c)的相鄰對置的帶邊緣限界。
8.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，這樣選擇纏繞方向(W)的傾斜度，使得在完成纏繞的表面部件(10)中，流體通流口(12a_12e)的各橢圓主軸跟隨纏繞方向(W)地、或平行于或橫向于支承結(jié)構(gòu)外罩的縱軸線(L)地設(shè)置。
9.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，各流體通流口(12a_12e)的開口橫截面具有半橢圓的形狀。
10.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，各流體通流口(12a_12e)的開口橫截面具有橢圓的形狀。
11.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，各流體通流口(12a_12e)在表面部件(10)上相同形狀地構(gòu)成和/或規(guī)則設(shè)置。
12.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，在表面部件(10)的至少一個表面區(qū)域(18a-18d)中，對應(yīng)的流體通流口 (12a-12e)成行(14a_14c)、成列(15b_15e)和/或遵循能預(yù)定的圖案地設(shè)置。
13.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，在表面部件(10)上構(gòu)成有至少一個標(biāo)記區(qū)域(22a-22d)，所述標(biāo)記區(qū)域分別包括能識別的標(biāo)記。
14.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，各標(biāo)記通過在表面部件(10)中的至少一個另外的流體通流口(24)構(gòu)成。
15.按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，各外罩體圓柱管形地構(gòu)成。
16.一種過濾元件，具有按照上述權(quán)利要求之一所述的支承結(jié)構(gòu)和至少一個貼靠在該支承結(jié)構(gòu)上的過濾介質(zhì)。
【文檔編號】B01D29/11GK103945915SQ201280057950
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年10月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月7日
【發(fā)明者】A·施米茨, M·施文德, E·科赫, S·約胡姆 申請人:Hydac過濾技術(shù)有限公司