| (19) |
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(11) |
EP 0 814 891 B9 |
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KORRIGIERTE EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis: Bibliographie entspricht dem neuesten Stand |
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Korrekturinformation: |
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Korrigierte Fassung Nr. 1 (W1 B1) |
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Korrekturen, siehe
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| (48) |
Corrigendum ausgegeben am: |
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14.08.2002 Patentblatt 2002/33 |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.07.2001 Patentblatt 2001/29 |
| (22) |
Anmeldetag: 07.03.1996 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)7: B01D 46/24 |
| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP9600/960 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9628/238 (19.09.1996 Gazette 1996/42) |
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| (54) |
LUFTENTÖLELEMENT
AIR DE-OILING ELEMENT
DESHUILEUR D'AIR
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FI FR GB IT SE |
| (30) |
Priorität: |
11.03.1995 DE 19508815
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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07.01.1998 Patentblatt 1998/02 |
| (73) |
Patentinhaber: FILTERWERK MANN & HUMMEL GMBH |
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71631 Ludwigsburg (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- DUNGS, Günter
D-71696 Möglingen (DE)
- EPPEL, Otto
D-67364 Speyer (DE)
- KELLER, Lothar
D-70176 Stuttgart (DE)
- KLEIN, Kurt
Glenview, IL 60025 (US)
- KOLITZ, Eberhard
D-74321 Bietigheim-Bissingen (DE)
- RUST, Helmut
D-67346 Speyer (DE)
- SAUTER, Erwin
D-67373 Dudenhofen (DE)
- SCHÖN, Alfred
D-67346 Speyer (DE)
- WINTER, Hans-Michael
D-67373 Dudenhofen (DE)
- WOLF, Michael
D-71126 Gäufelden (DE)
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| (74) |
Vertreter: Voth, Gerhard, Dipl.-Ing. |
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FILTERWERK MANN + HUMMEL GMBH
Postfach 4 09 71631 Ludwigsburg 71631 Ludwigsburg (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-88/06058 DE-U- 8 501 736 GB-A- 2 261 830
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WO-A-90/05573 GB-A- 456 468
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Luftentölelement nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
[0002] Aus der WO 88/06 058 ist ein Luftentölelement bekannt. Dieses besteht im wesentlichen
aus einem zylindrischen Gehäuse, in dem ein Filterelement angeordnet ist. Im Gehäuse
befinden sich Zutrittsöffnungen sowie Austrittsöffnungen. Die ölhaltige Luft durchströmt
das Filterelement und der Ölnebel koaguliert im Filterelement zu größeren Tropfen,
die sich am Boden des Luft/Ölseparators sammeln und von dort ausgetragen werden können.
[0003] Ein solches Luftentölelement besteht üblicherweise aus einem Stützrohr, an welchem
das Filterelement angeordnet ist sowie, einem Befestigungsflansch und einer Endscheibe.
Das gesamte System muß aus einem korrosionsbeständigen Material hergestellt sein,
um Defekte aufgrund von Korrosion bzw. das Eintreten von Partikeln in die Druckluftleitungen
bzw. Luftleitungen zu verhindern.
[0004] Bisher wurde deshalb ein solches Luftentölelement zunächst mit seinen metallischen
Bestandteilen hergestellt und anschließend komplett verzinkt, um zu gewährleisten,
daß keine unverzinkten Oberflächen eine Angriffsmöglichkeit für Korrosion bilden.
[0005] Es ist weiterhin aus dem DE GM 85 01 736 ein Luftentölelement bekannt. Bei diesem
ist das Abscheideelement als ein ringförmiger Coalescer ausgebildet, der die feinen
Öltröpfchen in an sich bekannter Weise zu größeren, sich durch Schwerkraft im Abscheideelement
und nach unten absetzenden öltropfen zusammenballt. Das Luftentölelement ist nach
Art eines Wechselfilters ausgestaltet und kann komplett ausgetauscht werden. Auch
hier besteht dieses Element aus einer Vielzahl von metallischen Teilen, die vor der
endgültigen Montage mit einem korrosionsfesten Überzug versehen werden müssen.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftentölelement zu schaffen, das einfach
herstellbar, sowie korrosionsfest ist und sich dadurch auszeichnet, daß nur eine minimale
Anzahl von Teilen bzw. Elementen im Rahmen der durchzuführenden Wartung ausgetauscht
werden muß.
[0007] Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen
kennzeichnenden Merkmale gelöst.
[0008] Der Vorteil des erfindungsgemäßen Luftentölelements liegt darin, daß durch eine geeignete
Fügetechnik ein nachträgliches Verzinken oder überziehen mit korrosionshemmenden Mitteln
bei den montierten Metallteilen nicht mehr erforderlich ist. Dies bedeutet, daß die
einzelnen Elemente, Flansch, Endscheibe oder Stützrohr bereits mit einem korrosionshemmenden
Überzug versehen sind und die Verbindungstechnik so gewählt ist, daß eine Beeinträchtigung
dieses Überzugs und damit der Funktionsfähigkeit ausgeschlossen ist.
[0009] Eins Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Stützrohr aus spiralgefalztem, verzinktem
Rohr herzustellen. Dieses Rohr hat folgende Vorteile: Es wird endlos vom Coil gefertigt
und in der Hauptzeit des Herstellvorgangs in einem spanlosen Verfahren automatisch
auf Länge abgetrennt.
[0010] Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß ungelochtes Blech verwendet werden
kann wobei die Lochung bei der Rohrherstellung vorgenommen wird. Außerdem ersetzt
die Falzverbindung eine thermische Verbindung, die vorhandene Zinkschicht wird dadurch
nicht beschädigt. Durch den Spiralfalz wird die Druckstabilität wesentlich erhöht,
somit kann die Blechstärke reduziert werden.
[0011] Eine Befestigung des Luftentölelements bzw. anderer Komponenten an dem Luftentölelement
kann zweckmäßigerweise mit einem sogenannten Stanzbolzen erfolgen. Ein solcher Stanzbolzen
ist in der Art eines Blechstempels ausgebildet und trennt beim Einpressen an der entsprechenden
Position das Blech auf. Gleichzeitig wird der Rand des Bolzens umgebördelt und mit
dem Blech verdrehsicher und dicht verbunden. Die gleiche Funktion kann auch mit einer
Stanzmutter ausgeführt werden.
[0012] Zur Erhöhung der Stabilität des Vlieses, insbesondere in dem Bereich, der nicht durch
ein Stützrohr abgesichert ist, kann das Vlies mit einem Traggitter versehen sein.
Dieses Traggitter ist in das Vlies eingeprägt und verhindert eine unzulässige Verformung.
[0013] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Endbereiche des Luftentölelements
mit einer Vergußmasse abgedichtet. Es ist zweckmäßig, den Flansch oder die Endscheibe
mit einer schalenförmigen Aufnahme zu versehen. In diese Aufnahme kann die Vergußmasse
im flüssigen Zustand eingebracht werden und härtet kalt aus.
[0014] Die Abdichtung des Flansches an einem Gehäuse kann durch die Anordnung einer Weichgummidichtung
verbessert werden. Eine solche Weichgummidichtung ist sehr kostengünstig dadurch herstellbar,
daß das Dichtungselement aus einem Schlauchprofil gestochen wird.
[0015] Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer
aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
[0016] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt
- Figur 1
- ein Luftentölelement in einer Schnittdarstellung,
- Figur 2
- ein Luftentölelement mit einem Bördelring,
- Figur 3
- eine weitere Variante eines. Luftentölelements.
[0017] Das Luftentölelement gemäß Figur 1 besteht aus einem Drainagevlies 10 und einer Filtermatte
11 (Coaleszenzelement). Zwischen diesen beiden Abscheideelementen ist ein Mittelrohr
12 angeordnet. An der linken Stirnseite befindet sich ein Anschlußflansch 13. Die
rechte Stirnseite ist mit einem Boden 14 versehen. Der Boden 14 und der Anschlußflansch
13 sind mit dem Stützrohr 15 verbunden, wobei dieses Stürzrohr 15 am Boden im Bereich
16 punktgeschweißt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Stützrohr um den
Flansch 13 im Bereich 17 gebördelt. Aufgrund der abstützenden Wirkung des Mittelrohrs
12 wird somit eine zuverlässige Verbindung der einzelnen Teile geschaffen. Vlies 10,
Filtermatte 11 und Mittelrohr 12 sind stirnseitig mit einer Vergußmasse 18, 19 versehen.
Damit wird eine zuverlässige Abdichtung von der Außenseite des Luftentölelements zu
dessen Innenseite erzielt. Zur Fixierung des Vlieses 10 im Flanschbereich sind, wie
in Figur 1 dargestellt, Distanzhalter 20, 21 angeordnet. Es besteht auch die Möglichkeit,
dieses Vlies mit Klammern oder ähnlichem zu fixieren.
[0018] Die zu entölende Luft strömt das Element von außen gemäß dem Pfeil 22 an und durchströmt
dieses radial nach innen. Das in dieser Luft enthaltene Öl bzw. der Ölnebel oder andere
Bestandteile wird von der Filtermatte und dem Vlies zurückgehalten. Der Ölnebel koaliert
zu größeren Tropfen, sammelt sich bei hängender Anordnung des Luftentölelements im
Boden 14 und kann von dort ausgetragen werden.
[0019] Zum Befestigen eines Pralltopfes ist der Boden mit einem sogenannten Stanzbolzen
23 versehen. Dieser Stanzbolzen ist nach Art eines Stempels ausgebildet. Beim Einpressen
in den Boden stanzt dieser die Aufnahmebohrung aus und wird durch ein entsprechendes
Werkzeug mit dem Boden verbunden. Dieses Ausstanzen und Verbinden erfolgt in einem
Arbeitsgang und stellt eine zuverlässige, dichte und verdrehsichere Verbindetechnik
dar. Sämtliche metallischen Teile, wie Mittelrohr 12, Anschlußflansch 13, Boden 14
und Stützrohr 15 bestehen aus verzinktem Blech. Damit ist gewährleistet, daß eine
Korrosion des Luftentölelements auch bei längerer und auch unsachgemäßer Lagerung
nicht auftritt. Zur Vermeidung von Korrosion im Bereich des Schweißpunkts 16 ist dieser
auf der Seite des Reinluftbereichs, also im Inneren des Luftentölelements, mit der
Vergußmasse 19 abgedeckt. Im Rohluftbereich ist eine Abdeckung nicht erforderlich.
Sollten sich dort aufgrund von Korrosion Partikel lösen, werden diese durch das Vlies
10 wirksam ausgefiltert.
[0020] In Figur 2 ist ein Luftentölelement gezeigt, das besonders einfach aufgebaut ist
und nur aus wenigen Elementen besteht. Der wesentliche Unterschied zu den bisher gezeigten
Luftentölelementen liegt darin, daß die Verbindung zwischen Anschlußflansch 13 und
dem Mittelrohr 12 durch eine umlaufende oder punktuelle Bördelung im Bereich 31 erfolgt.
In diesem Bereich ist ein Bördelring 32 angeordnet, an welchem sich die einzelnen
Teile abstützen. In den Bördelbereich ist ein Drainagevlies 33 eingebettet und wird
damit stirnseitig fixiert.
[0021] Im Bereich des Bodens 14 ist das Mittelrohr 12 mit der Filtermatte 10 und dem Vlies
12 mit einer Vergußmasse befestigt. Eine mittlere Abstützung des Drainagevlieses ist
nicht erforderlich, da dieses Drainagevlies mit Stützstegen 34 versehen ist. Diese
Stützstege sind in das Drainagevlies eingeprägt und stellen eine zuverlässige Stabilisierung
dar.
[0022] Figur 3 zeigt eine weitere Variante eines Luftentölelements mit einer weiteren Fügetechnik.
Der Aufbau des Luftentölelements im unteren Halbschnitt entspricht im wesentlichen
dem in Figur 1 gezeigten. Anschlußflansch 13 und Mittelrohr 12 sowie Boden 14 sind
mittels Durchsetzfügen im Bereich 35, 36 miteinander verbunden.
[0023] Anstelle der Durchsetzfügetechnik kann auch eine Verbindungstechnik mittels Stanznieten
angewendet werden.
[0024] Bei dieser Verbindungstechnik wird eine Zerstörung der verzinkten Oberfläche der
Bleche vermieden. Außerdem stellt diese Verbindugnstechnik eine kostensparende und
zuverlässie Variante zu den üblichen Schweißverbindungen dar. Im oberen Halbschnitt
der Figur 3 sind zusätzlich zu den Filterelementen, wie Filtermatte und Vlies, noch
ein Vorabscheiderelement als Vorabscheidervlies 37 und ein nachgeschaltetes Element
38 angeordnet. Sämtliche Elemente und Filterschichten können im Flanschbereich mit
einer geeigneten Vergußmasses 18 und im Bodenbereich mit einer Vergußmasse 19 verbunden
sein. Die Vergußmasse 18 ist in eine Leimschale eingebettet. Diese Leimschale verbleibt
an dem Luftentölelement. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, eine Leimschale
nur während des Herstellprozesses einzusetzen und diese nach der Montage der einzelnen
Teile zu entfernen. Eine solche Variante ist im unteren Bereich der Figur 3 (Vergußmasse
19) gezeigt.
1. Luftentölelement, bestehend aus einem Anschlußflansch, einem im wesentlichen zylinderförmigen
Mittelrohr, wenigstens einem, auf dem Mittelrohr angeordneten Vlieselement, sowie
einer der Flanschseite gegenüberliegend angeordneten Endscheibe, wobei das Mittelrohr
und/oder der Flansch und/oder die Endscheibe aus verzinktem Blech besteht und ein
Stützrohr (15) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (15) an der Flanschseite formschlüssig mit dem Flansch verbunden ist
und an der gegenüberliegenden Seite mit der Endscheibe verschweißt ist, wobei die
einzelnen Elemente korrosionsfrei miteinander verbunden sind und wobei die Schweißverbindung
wenigstens einseitig mit einer Vergußmasse (19), die auch die Endbereiche des Luftelements
abdichtet, abgedeckt ist.
2. Luftentölelement, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein rohrförmiges Element ein spiralgefalztes, vorverzinktes Rohr ist.
3. Luftentölelement, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum der Endscheibe /14) ein Stanzbolzen (23) oder eine Stanzmutter angeordnet
ist.
4. Luftentölelement, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (33) zur Abstützung auf der, dem Mittelrohr gegenüberliegenden Seite, mit
einem Traggitter (34) versehen ist oder eine elastische Matte auf de Vlies (33) angeordnet
ist.
5. Luftentölelement, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermatte (11) und/oder das Vlies (10) mit dem Mittelrohr (12) im Bereich des
Flanschs (13) oder der Endscheibe (14) eine Vergußmasse (18, 19) aufweist.
6. Luftentölelement, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorabscheidervlies (26) mit einem weiteren Trägerrohr vorgesehen ist, wobei das
Trägerrohr mit der Endscheibe oder dem Flansch und/oder der Vergußmasse korrosionsfrei
verbunden ist.
7. Luftentölelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch und/oder die Endscheibe eine schalenförmige Aufnahme (39) bilden, in
welcher das Vlies (11) mit dem Mittelrohr (12) mittels einer Vergußmasse (18) befestigt
ist.
1. Air de-oiling device, comprising a connecting flange, a substantially cylindrical
central pipe, at least one web component disposed on the central pipe, and an end
disc disposed opposite the flange side, the central pipe and/or the flange and/or
the end disc being formed from galvanised sheet metal, and a supporting pipe (15)
being provided, characterised in that the supporting pipe (15) is connected to the flange in a form-locking manner on the
flange side and is welded to the end disc on the oppositely situated side, the individual
components being interconnected in a corrosion-resistant manner, and the weld joint
being covered, at least on one side, with a sealing compound (19) which also seals
the end regions of the air de-oiling device.
2. Air de-oiling device according to claim 1, characterised in that at least one tubular component is a helically notched, pregalvanised pipe.
3. Air de-oiling device according to claim 1, characterised in that a stamping pin (23) or a stamping nut is disposed in the centre of the end disc (14).
4. Air de-oiling device according to claim 1, characterised in that the web (33) for support on the side situated opposite the central pipe, is provided
with a supporting lattice (34), or a resilient mat is disposed on the web (33).
5. Air de-oiling device according to claim 1, characterised in that a sealing compound (18, 19) is provided for sealing the filter mat (11) and/or the
web (10) with the central pipe (12) in the region of the flange (13) or the end disc
(14).
6. Air de-oiling device according to claim 5, characterised in that a prefiltering web (26) is provided with an additional supporting pipe, the supporting
pipe being connected, in a corrosion-resistant manner, to the end disc or the flange
and/or the sealing compound.
7. Air de-oiling device according to one of the previous claims, characterised in that the flange and/or the end disc form/forms a dish-shaped receiver (39), in which the
web (11) is secured to the central pipe (12) by means of a sealing compound (18).
1. Déshuileur d'air composé d'une bride de raccordement, d'un tube central essentiellement
cylindrique, d'un élément de feutre installé sur le tube central ainsi que d'un disque
d'extrémité en regard du côté muni de la bride,
le tube central et/ou la bride et/ou le disque d'extrémité étant en tôle étamée, avec
un tube support (15),
caractérisé en ce que
du côté de la bride, le tube support (15) est relié à la bride par une liaison de
forme, et du côté opposé, il est soudé au disque d'extrémité,
les différents éléments étant réunis par un moyen anticorrosion et la liaison soudée
étant recouverte au moins d'un côté avec une masse coulée (19) qui assure l'étanchéité
également des zones d'extrémité du déshuileur.
2. Déshuileur d'air selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'
au moins un élément tubulaire est un tube pré-étamé, plié en spirale.
3. Déshuileur d'air selon la revendication 1,
caractérisé par
un embout fileté (23) estampé ou un écrou estampé est prévu au centre du disque d'extrémité
(14).
4. Déshuileur d'air selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le feutre (33) est muni d'une grille support (34) ou une nappe élastique est prévue
sur le feutre (33) pour le soutenir du côté opposé à celui du tube central.
5. Déshuileur d'air selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la nappe de filtre (11) et/ou le feutre (10) avec le tube central (12) comportent
une masse coulée (18, 19) dans la zone de la bride (13) ou du disque d'extrémité (14).
6. Déshuileur d'air selon la revendication 5,
caractérisé en ce qu'
un feutre de pré-séparation (26) est muni d'un autre tube support et celui-ci est
relié au disque d'extrémité ou à la bride et/ou à la masse coulée par une liaison
anti-corrosion.
7. Déshuileur d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la bride et/ou le disque d'extrémité constituent un logement (39) en forme de coquille,
dans lequel est fixé le feutre (11) avec le tube central (12) à l'aide d'une masse
coulée (18).