DE102013017577A1 - Filter element and method for providing the same - Google Patents
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Abstract
Ein Filterelement (1) für Harnstofflösung im Automobilbereich umfasst eine erste Endscheibe (2), eine zweite Endscheibe (3) und ein zwischen den Endscheiben (2, 3) angeordnetes, als Endlosfaltenbalg gebildetes selbsttragendes Filtermedium (7), wobei zwischen den Endscheiben (2, 3) Stützelemente (11) für Falten (8) des Filtermediums (7) derart verlaufen, dass die Stützelemente (11) innerhalb eines von äußeren Faltkanten (9) des Filtermediums (7) gebildeten Umfangs (u7) des Filtermediums (7) angeordnet sind. Ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Filterelements (1) weist folgende Verfahrensschritte auf: Bereitstellen einer ersten Endscheibe (2), einer zweiten Endscheibe (3) und eines als Endlosfaltenbalg gebildeten selbsttragenden Filtermediums (7). Anordnen des Filtermediums (7) zwischen den Endscheiben (2, 3). Verbinden des Filtermediums (7) mit den Endscheiben (2, 3) und Anordnen von Stützelementen (11) für Falten (8) des Filtermediums (7) derart, dass die Stützelemente (11) innerhalb eines von äußeren Faltkanten (9) des Filtermediums (7) gebildeten Umfangs (u7) des Filtermediums (7) verlaufen.A filter element (1) for automotive urea solution comprises a first end disk (2), a second end disk (3) and a self-supporting filter medium (7) arranged between the end disks (2, 3) and formed as an endless bellows, wherein between the end disks (2 , 3) supporting elements (11) for folds (8) of the filter medium (7) extend in such a way that the support elements (11) are arranged within a circumference (u7) of the filter medium (7) formed by outer fold edges (9) of the filter medium (7) are. A method for producing such a filter element (1) comprises the following method steps: providing a first end disk (2), a second end disk (3) and a self-supporting filter medium (7) formed as an endless bellows. Arranging the filter medium (7) between the end plates (2, 3). Connecting the filter medium (7) to the end disks (2, 3) and arranging support elements (11) for folds (8) of the filter medium (7) such that the support elements (11) within one of the outer fold edges (9) of the filter medium ( 7) formed circumference (u7) of the filter medium (7) extend.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement und ein Verfahren zum Herstellen eines Filterelements. Das Filterelement ist insbesondere zum Filtern von Harnstofflösung im Automobilbereich geeignet.The present invention relates to a filter element and a method of manufacturing a filter element. The filter element is particularly suitable for filtering urea solution in the automotive sector.
Beispielsweise finden bei der Abgasbehandlung in Kraftfahrzeugen zur Reduzierung von Stickoxidemissionen Harnstofflösungen Verwendung. Harnstofflösung wird dabei über Düsen im Abgasstrang eingespritzt. Insbesondere um ein Verstopfen der Düsen zu vermeiden, muss die Harnstofflösung mit einem Filterelement gefiltert werden.For example, urea solutions are used in exhaust gas treatment in motor vehicles to reduce nitrogen oxide emissions. Urea solution is injected via nozzles in the exhaust system. In particular, to avoid clogging of the nozzles, the urea solution must be filtered with a filter element.
Um ein Einfrieren der Harnstofflösung und damit eine mögliche Beschädigung des Harnstoffeinspritzsystems bei tiefen Temperaturen zu verhindern, kann die Harnstofflösung aus dem Harnstoffeinspritzsystem abgesaugt werden. Hierbei wird das Filterelement entgegen seiner vorgesehenen Durchströmrichtung mit Harnstofflösung durchströmt.To prevent freezing of the urea solution and thus possible damage to the urea injection system at low temperatures, the urea solution can be sucked out of the urea injection system. In this case, the filter element is flowed through contrary to its intended direction of flow with urea solution.
Stand der TechnikState of the art
Die
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Filterelement und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Filterelements bereitzustellen.An object of the present invention is to provide an improved filter element and method of making a filter element.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a filter element according to
Demgemäß wird ein Filterelement mit einer ersten Endscheibe, einer zweiten Endscheibe und einem zwischen den Endscheiben angeordneten, als Endlosfaltenbalg gebildeten selbsttragenden Filtermedium vorgeschlagen. Zwischen den Endscheiben verlaufen Stützelemente für Falten des Filtermediums derart, dass die Stützelemente innerhalb eines von äußeren Faltkanten des Filtermediums gebildeten Umfangs des Filtermediums angeordnet sind. Das Filterelement ist insbesondere zum Filtern von Harnstofflösung im Automobilbereich geeignet.Accordingly, a filter element having a first end disk, a second end disk and a self-supporting filter medium arranged between the end disks and formed as an endless bellows is proposed. Support elements for folding the filter medium extend between the end disks such that the support elements are arranged within a circumference of the filter medium formed by outer fold edges of the filter medium. The filter element is particularly suitable for filtering urea solution in the automotive sector.
Dadurch, dass die Stützelemente innerhalb des Umfangs des Filtermediums angeordnet sind, kann eine radiale Abstützung des Filtermediums ohne einen den Durchmesser des Filterelements vergrößernden radial umlaufenden Abstützring erzielt werden. Mit Hilfe der Stützelemente wird ein Kollabieren des Filtermediums beim Durchströmen desselben mit Fluid von der Reinseite des Filterelements in Richtung der Rohseite des Filterelements unterbunden. Das Filterelement ist sowohl von der Rohseite in Richtung der Reinseite als auch umgekehrt mit Fluid durchströmbar. Unter „selbsttragend” ist vorliegend zu verstehen, dass das Filtermedium eine derart hohe Eigensteifigkeit oder Stabilität aufweist, dass das Filterelement unter seinem Eigengewicht und/oder dem Gewicht der Endscheiben nicht einknickt oder sich verformt. Die Endscheiben sind vorzugsweise mit dem Filtermedium verschmolzen, verklebt oder sonst fluiddicht verbunden.Characterized in that the support elements are arranged within the circumference of the filter medium, a radial support of the filter medium can be achieved without a diameter of the filter element enlarging radially encircling support ring. With the aid of the support elements, a collapse of the filter medium as it flows through it with fluid from the clean side of the filter element in the direction of the raw side of the filter element is prevented. The filter element can be flowed through both from the raw side in the direction of the clean side and vice versa with fluid. By "self-supporting" in the present case is to be understood that the filter medium has such a high inherent rigidity or stability that the filter element does not buckle or deform under its own weight and / or the weight of the end disks. The end plates are preferably fused to the filter medium, glued or otherwise connected fluid-tight.
Gemäß einer Ausführungsform liegen äußere Faltkanten des Filtermediums innerhalb oder an einem Umfang der Endscheiben. Hierdurch wird ein besonders geringer radialer Bauraum des Filterelements erreicht. Das Filterelement kann somit in bereits vorhandene Filtergehäuse eingesetzt werden.According to one embodiment, outer fold edges of the filter medium lie within or on a circumference of the end disks. As a result, a particularly small radial space of the filter element is achieved. The filter element can thus be used in existing filter housing.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Stützelemente zwischen Falten des Filtermediums angeordnet. Die Stützelemente können beispielsweise an einem Faltengrund der Falten oder anliegend an Faltenflanken der Falten angeordnet sein. Hierdurch wird eine besonders gute Abstützung des Filtermediums erreicht.According to a further embodiment, the support elements are arranged between folds of the filter medium. The support elements may be arranged, for example, on a fold bottom of the folds or adjacent fold edges of the folds. As a result, a particularly good support of the filter medium is achieved.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist zumindest eine der Endscheiben eine Einström-/Ausströmöffnung auf. Durch die Einström-/Ausströmöffnung kann Fluid in das Filterelement hineinströmen oder aus diesem herausströmen. Beispielsweise können beide Endscheiben jeweils eine Einström-/Ausströmöffnung aufweisen.According to a further embodiment, at least one of the end disks has an inflow / outflow opening. Fluid can flow into or out of the filter element through the inflow / outflow opening. For example, both end disks may each have an inflow / outflow opening.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Stützelemente stabförmig. Die Stützelemente sind vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt.According to a further embodiment, the support elements are rod-shaped. The support elements are preferably made of a plastic material.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Stützelemente materialeinstückig mit einer der Endscheiben. Insbesondere können die Stützelemente an einem Endabschnitt mit einem scheibenförmigen Basisabschnitt verbunden sein. Die Stützelemente erstrecken sich aus einer Oberseite des Basisabschnitts heraus. Die Stützelemente werden mitsamt dem Basisabschnitt an dem Filterelement montiert. Auf dem Basisabschnitt sind die Stützelemente vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet. Mit Hilfe des Basisabschnitts sind die Stützelemente besonders einfach und schnell montierbar.According to a further embodiment, the support elements are material integral with one of the end plates. In particular, the support elements may be connected at one end portion with a disk-shaped base portion. The support elements extend out of an upper side of the base section. The support members are mounted together with the base portion on the filter element. On the base portion, the support elements are preferably arranged evenly distributed. With the help of the base section, the support elements are particularly easy and quick to install.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform greifen die Stützelemente in Ausnehmungen, die an zumindest einer der Endscheiben vorgesehen sind, ein. Die Stützelemente können Schnapphaken aufweisen, die in die Ausnehmungen einschnappen. Hierdurch ist das Filterelement besonders schnell montierbar. Alternativ können die Stützelemente mit den Endscheiben verschmolzen, verschweißt oder verklebt sein.According to a further embodiment, the support elements engage in recesses which engage at least one of the end plates are provided, a. The support elements may have snap hooks which snap into the recesses. As a result, the filter element is particularly easy to install. Alternatively, the support elements can be fused, welded or glued to the end plates.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Stützelemente einen keilförmigen Querschnitt auf. Hierdurch sind die Stützelemente an eine Geometrie der Falten des Filtermediums angepasst. Die Stützelemente können auch einen rechteckigen, kreisrunden oder ovalen Querschnitt aufweisen.According to a further embodiment, the support elements have a wedge-shaped cross-section. As a result, the support elements are adapted to a geometry of the folds of the filter medium. The support elements may also have a rectangular, circular or oval cross-section.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Filterelement von einem Innenraum des Filtermediums in Richtung einer Umgebung des Filterelements mit einem Fluid durchströmbar. Das Fluid ist vorzugsweise eine Harnstofflösung. Insbesondere ist das Filtermedium auch in der umgekehrten Richtung mit dem Fluid durchströmbar.According to a further embodiment, the filter element can be flown through by an interior of the filter medium in the direction of an environment of the filter element with a fluid. The fluid is preferably a urea solution. In particular, the filter medium can also be flowed through in the reverse direction with the fluid.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines Filterelements mit folgenden Verfahrensschritten vorgeschlagen. Bereitstellen einer ersten Endscheibe, einer zweiten Endscheibe und eines als Endlosfaltenbalg gebildeten selbsttragenden Filtermediums. Anordnen des Filtermediums zwischen den Endscheiben. Verbinden des Filtermediums mit den Endscheiben und Anordnen von Stützelementen für Falten des Filtermediums derart, dass die Stützelemente innerhalb eines von äußeren Faltkanten des Filtermediums gebildeten Umfangs des Filtermediums verlaufen.Furthermore, a method for producing a filter element is proposed with the following method steps. Providing a first end plate, a second end plate and a self-supporting filter medium formed as an endless bellows. Arrange the filter medium between the end plates. Connecting the filter medium to the end disks and arranging support elements for folding the filter medium such that the support elements extend within a circumference of the filter medium formed by outer fold edges of the filter medium.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Verfahrensschritte.Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or method steps described above or below with regard to the exemplary embodiments.
Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.The skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the embodiments of the invention described below. Furthermore, the invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying figures.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigt dabei:It shows:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen worden.In the figures, identical or functionally identical elements, unless otherwise indicated, have been given the same reference numerals.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
Die
Das Filterelement
Das Filterelement
Zwischen den beiden Endscheiben
Das Filtermedium
Das Filtermedium
Das Filtermedium
Das Filterelement
Vorzugsweise ist in jeder Falte
Die Stützelemente
Die Stützelemente
An den Stützelementen
Ein Verfahren zum Herstellen des Filterelements
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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