DE102015003755A1 - Filterelement mit Rahmen und Filtersystem - Google Patents

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Lars Spelter
Idriss Razgani
Günter Jokschas
Michael Maier
Anton Rabanter
Fritz Brenneis
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Mann and Hummel GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (10) zum Filtern eines Fluids. Das Filterelement (10) umfasst wenigstens einen Filterbalg (12) mit einer bestimmungsgemäßen Rohseite (52) und einer dieser gegenüberliegenden bestimmungsgemäßen Reinseite (50), aus einem Filtermedium (14), das entlang von Faltkanten (26) zickzackförmig zu Falten (34) gefaltet ist, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten (22a, 22b) des Filterbalgs (12) erstrecken, und das jeweils auf gegenüberliegenden Stirnseiten (18, 19) parallel zueinander verlaufende Stirnkantenflächen (20a, 20b) aufweist und auf quer dazu liegenden Stirnseiten (16, 17) Stirnflächen (24a, 24b) aufweist. Weiter umfasst das Filterelement (10) einen Rahmen (28), der sich längs der Stirnseiten (16, 17, 18, 19) erstreckt, wobei der Rahmen (28) zu der Rohseite (52) und zu der Reinseite (50) zum Durchströmen des Fluids offen ausgebildet ist. Der Filterbalg (12) ist mit dem Rahmen (28) fest verbunden. Weiter weist der Rahmen (28) einen quer liegenden Steg (30) auf, der sich zwischen zwei gegenüber liegenden Seitenflächen (32a, 32b) des Rahmens (28) erstreckt und mit dem Filterbalg (12) fest verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Filtersystem (100) mit einem solchen auswechselbaren Filterelement (10) sowie eine Verwendung des Filtersystems (100) zur Kraftstofffilterung einer Brennkraftmaschine mit rohseitiger Wasserabscheidung.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Filterelement zum Filtern eines Fluids mit Rahmen sowie ein Filtersystem, insbesondere zur Verwendung als Kraftstofffilter einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
  • Stand der Technik
  • Filterelemente, die beispielsweise im Automobilbau verwendet werden, bestehen häufig aus einem zick-zack-förmig gefalteten Vlies, das mit Rahmenelementen versehen ist, wobei die Rahmenelemente teilweise durch die thermoplastische Verschweißung des Vlieses hergestellt werden. Ein Nachteil solcher Filterelemente ist darin zu sehen, dass sie eine gewisse Instabilität zeigen. Insbesondere bei Druckstößen besteht die Gefahr, dass die Falten durchknicken oder kollabieren. Dadurch wird die Filterwirkung erheblich reduziert bzw. der Durchflusswiderstand stark vergrößert.
  • Aus der EP 0 863 785 B1 ist ein Filterelement bekannt, das aus einem zick-zack-förmig gefalteten Filtermedium, insbesondere Vlies oder Papier, besteht und welches in Form einer ebenen Platte hergestellt ist. Dabei ist ein Rahmen längs der Stirnseiten vorgesehen. Die ebene Platte ist in dem Rahmen fixiert. Weiter sind quer über die Platte verlaufende Stege vorgesehen, wobei wenigstens ein Steg wenigstens ein Schwertsegment aufweist. Das Schwertsegment erstreckt sich in Falten des zick-zack-förmig gefalteten Filtermediums und stabilisiert es. Die Abstützung des Filtermaterials erfolgt partiell, d. h. das Filtermaterial wird in den Bereichen abgestützt, in denen eine erhöhte Durchbiegung auftreten kann. Dadurch wird die wirksame Filterfläche nicht oder in einem sehr geringen Maße beeinträchtigt. Die Abstützung erfolgt von der Rohluftseite her, d. h. das Schwertsegment greift in die Rohluftfalte ein, stützt die Platte in Richtung der Durchströmung ab und verhindert gleichzeitig ein Einknicken der Falten. Das Schwertsegment weist einen Durchbruch auf. Dieser Durchbruch bildet Taschen, die geeignet sind, mit Leimwerkstoff oder mit Klebstoff gefüllt zu werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement zum Filtern eines Fluids zu schaffen, das eine hohe Stabilität aufweist sowie montage- und wartungsfreundlich ausgeführt ist.
  • Eine weitere Aufgabe ist es, ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids zur Aufnahme eines solchen austauschbaren Filterelements zu schaffen, das eine hohe Stabilität aufweist sowie montage- und wartungsfreundlich ausgeführt ist.
  • Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filterelement, das wenigstens einen Filterbalg und einen Rahmen umfasst, wobei der Filterbalg mit dem Rahmen fest verbunden ist, und wobei der Rahmen einen quer liegenden Steg aufweist, der sich zwischen zwei gegenüber liegenden Seitenflächen des Rahmens erstreckt und mit dem Filterbalg fest verbunden ist.
  • Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
  • Es wird ein Filterelement zum Filtern eines Fluids, insbesondere zur Verwendung als Kraftstofffilter einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen, das wenigstens einen Filterbalg mit einer bestimmungsgemäßen Rohseite und einer dieser gegenüberliegenden bestimmungsgemäßen Reinseite umfasst, aus einem Filtermedium, das entlang von Faltkanten zickzackförmig zu Falten gefaltet ist, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten des Filterbalgs erstrecken, und das jeweils auf gegenüberliegenden Stirnseiten parallel zueinander verlaufende Stirnkantenflächen aufweist und auf quer dazu liegenden Stirnseiten Stirnflächen aufweist. Weiter umfasst das Filterelement einen Rahmen, der sich längs der Stirnseiten erstreckt, wobei der Rahmen zu der Rohseite und zu der Reinseite zum Durchströmen des Fluids offen ausgebildet ist. Dabei ist der Filterbalg mit dem Rahmen fest verbunden. Weiter weist der Rahmen einen quer liegenden Steg auf, der sich zwischen zwei gegenüber liegenden Seitenflächen des Rahmens erstreckt und mit dem Filterbalg fest verbunden ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist der Filterbalg in einen umlaufenden Rahmen eingebettet und mit diesem fest verbunden. Dies kann durch Verkleben oder Umgießen oder auch Umspritzen des Filterbalgs mit einem Kunststoffmaterial geschehen. Ein Steg, der auch mit dem Rahmen fest verbunden ist, erstreckt sich beispielsweise von einer Seitenfläche zu einer gegenüber liegenden Seitenfläche, indem er die innere Fläche des Rahmens teilt. Der Steg ist ebenfalls mit dem Filterbalg fest verbunden. Der Steg kann beispielsweise mit dem Filterbalg verklebt, vergossen oder auch durch Umspritzen des Filterbalgs zusammen mit dem Rahmen hergestellt werden. Auf diese Weise bilden Filterbalg, Rahmen und Steg eine konstruktive Einheit, die sich gesamtheitlich in einem Filtersystem verbauen und auch wieder entnehmen lässt. Durch den Rahmen wird so auch eine zuverlässige Abdichtung der Stirnkantenflächen realisiert, insbesondere, wenn der Rahmen durch Umspritzen des Filterbalgs mit Kunststoff hergestellt wird. In einer alternativen Ausführungsform ist auch denkbar, zwei Filterbälge in dem Rahmen anzuordnen, die zu beiden Seiten des Stegs in den Rahmen eingespritzt werden und so sowohl an den Rahmen als auch an den Steg fest angebunden sind.
  • Das erfindungsgemäße Filterelement kombiniert so eine effektive Faltenabstützung mit einer stabilen Entnahmelasche, die es auch bei einem festsitzendem Filterelement ermöglicht, dieses aus einem Filtersystem zu entnehmen. Dies wird mittels des Steges gelöst, welcher mit dem umgebenden Rahmen, der beispielsweise aus Kunststoff hergestellt ist und in welchen der Filterbalg eingebettet ist, fest verbunden ist. Der Steg haftet zusätzlich an den Falten des Filterbalges. Die Falten werden stabilisiert und das Filterelement kann mittels einer am Steg befindlichen Lasche beispielsweise zuverlässig aus einem Filtergehäuse entnommen werden. Es können keine Teile auf die Reinseite des Filtersystems gelangen und eine Beschädigung des Filterbalges durch die Entnahmehilfe, beispielsweise einer Lasche, wird vermieden.
  • Vorteilhaft kann der Steg wenigstens eine Tiefe aufweisen, die einer Faltentiefe des Filterbalgs entspricht. Auf diese Weise kann der Steg den Filterbalg auf seiner ganzen Tiefe der Falten stabilisieren, indem er beispielsweise über eine komplette Fläche zweier benachbarten Falten mit diesen Falten verbunden, verklebt oder eingegossen ist. Auch wenn der Steg nur am Grund der Falten mit diesen verbunden ist, ergibt sich eine vorteilhafte Stabilisierung, die gegenüber einem nur an einer oberen Kante verbundenen Steg Vorteile aufweist und gegenüber einem nicht verbundenen Filterbalg eine sehr vorteilhafte Stabilisierung aufweist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Steg quer zu den Falten angeordnet sein. Eine solche Anordnung weist den Vorteil auf, dass alle Falten des Filterbalgs, die mit dem Steg verbunden sind, von dem Steg gehalten und stabilisiert werden. Dadurch ist der Filterbalg sehr günstig zusätzlich zu der Abstützung am Rahmen zwischen den Seitenflächen des Rahmens abgestützt und gehalten. So ergibt sich eine feste Unterstützung des Filterbalgs und mögliche Schwingungen oder Vibrationen werden unterdrückt. Auch werden die Falten durch diese Anordnung zwangsbeabstandet.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Steg auch parallel zu den Falten angeordnet sein. In einer solchen Anordnung kann der Steg in eine Falte des Filterbalgs eintauchen und über die gesamte Fläche zweier benachbarter Falten mit diesen verbunden sein, indem der Steg mit diesen Faltenflächen verklebt, vergossen oder eingespritzt ist. Auch auf diese Weise lässt sich der Filterbalg effektiv abstützen und gegenüber Schwingungen oder auch Druckbelastungen durch das zu filternde Fluid stabilisieren.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Rahmen und/oder der Steg durch Umspritzen des Filterbalgs mit einem Kunststoff gebildet sein. Die Herstellung des Rahmens und/oder Stegs in einer Spritzgießvorrichtung gewährleistet eine günstige Verbindung von Filterbalg, Rahmen und/oder Steg. So lässt sich eine sehr feste und haltbare Verbindung zwischen den Bauteilen Filterbalg, Rahmen und Steg schaffen. Außerdem stellt das Umspritzen auch eine wirtschaftlich günstige Methode dar, eine feste Verbindung zwischen Filterbalg, Rahmen und Steg herzustellen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Stirnflächen des Filterbalgs in den Rahmen eingespritzt sein. Die Anbindung der Stirnflächen des Filterbalgs weist den Vorteil auf, dass sowohl der Filterbalg mechanisch unterstützt, stabilisiert und gehalten wird und dass auf der anderen Seite zugleich auch eine günstige Abdichtung des Filterbalgs gegenüber dem Rahmen und somit bei gedichtetem Einbau des Filterelements in ein Filtersystem auch zugleich im Filtersystem. Außerdem ist der Filterbalg so auch gegen mechanische Beschädigungen günstig geschützt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Steg mit dem Rahmen einstückig verbunden sein. Die gemeinsame Herstellung von Rahmen und Steg, beispielsweise in einem Spritzgießprozess, stellt eine sehr kostengünstige und auch fertigungsgünstige Variante dar, Rahmen und Steg dauerhaft zu verbinden. Auch ist so eine günstige mechanische Stabilität des Rahmens durch Versteifung über den Steg zu erreichen. Zusätzlich ergibt sich eine günstige Anbindung des Filterbalgs an Rahmen wie auch Steg, um die Bauteile auf dauerhafte Weise zu einer Montageeinheit zu verbinden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Steg einen Entnahmegriff aufweisen. Die Entnahme soll auch bei eventuell festsitzenden Filterelementen aus einem Filtergehäuse relativ leicht erfolgen können. So kann der Entnahmegriff eine Riffelung zum griffsicheren Handhaben des Filterelements aufweisen. Alternativ können auch Ösen angebracht sein. Außerdem ist es günstig, wenn gewährleistet ist, dass die Reinseite durch möglicherweise am Filterelement verbleibenden Schmutz aus der Filterung des Fluids nicht verunreinigt werden kann. All diese Gesichtspunkte können durch die Anbringung eines Entnahmegriffs an dem Steg auf einfache Weise gelöst und abgedeckt werden. Der Steg stellt eine mechanisch stabile Basis dar, um einen Entnahmegriff anzubringen, über den auch bei festsitzendem Filterelement eine entsprechende Kraft aufgebracht werden kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann an einer Stirnseite des Rahmens eine Dichtung angeordnet sein. Durch eine solche Dichtung kann das Filterelement bei Einbau in ein Filtersystem abgedichtet werden, um so eine zuverlässige und dauerhafte Trennung von Rohseite und Reinseite des Filtersystems zu gewährleisten. Über den Rahmen kann auch eine einfache und zuverlässige Montagemöglichkeit für die Dichtung geschaffen werden, sodass die Dichtung bei der Montage im Filterelement gut zu montieren ist und gleichzeitig bei der Montage des Filterelements in einem Filtersystem das Risiko einer Beschädigung der Dichtung gemindert wird.
  • Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids mit einem Filterelement, wobei das Filterelement austauschbar in einem Filtergehäuse des Filtersystems angeordnet ist und welches Filterelement einen Filterbalg und einen Rahmen vorsieht, der sich längs von Stirnseiten des Filterbalgs erstreckt, wobei der Rahmen zu einer Rohseite und zu einer Reinseite des Filterelements zum Durchströmen des Fluids offen ausgebildet ist. Durch den Rahmen des Filterelements ist eine zuverlässige Montage und Entnahme des Filterelements im Wartungsfall gegeben. Außerdem lässt sich so eine dauerhafte Abdichtung des Filterelements in dem Filtergehäuse zur zuverlässigen Trennung von Rohseite und Reinseite des Filtersystems verwirklichen. Zusätzlich stellt der Rahmen eine Stabilisierung sowie einen mechanischen Schutz des Filterbalgs bei Montage und Entnahme aus dem Filtergehäuse dar.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Filterbalg mit dem Rahmen fest verbunden sein, und der Rahmen einen quer liegenden Steg aufweisen, der sich zwischen zwei gegenüber liegenden Seitenflächen des Rahmens erstreckt. Das erfindungsgemäße Filterelement kombiniert so eine effektive Faltenabstützung mit einer stabilen Entnahmelasche, die es auch bei einem festsitzendem Filterelement ermöglicht, dieses aus einem Filtersystem zu entnehmen. Dies wird mittels des Steges gelöst, welcher mit dem umgebenden Rahmen, der beispielsweise aus Kunststoff hergestellt ist und in welchen der Filterbalg eingebettet ist, fest verbunden ist. Der Steg haftet zusätzlich an den Falten des Filterbalges. Die Falten werden stabilisiert und das Filterelement kann mittels einer am Steg befindlichen Lasche beispielsweise zuverlässig aus einem Filtergehäuse entnommen werden. Es können keine Teile auf die Reinseite des Filtersystems gelangen und eine Beschädigung des Filterbalges durch die Entnahmehilfe, beispielsweise einer Lasche, wird vermieden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Steg mit dem Filterbalg fest verbunden sein. Auf diese Weise kann der Steg den Filterbalg auf seiner ganzen Tiefe der Falten stabilisieren, indem er beispielsweise über eine komplette Fläche zweier benachbarten Falten mit diesen Falten verbunden, verklebt oder eingegossen ist. Auch wenn der Steg nur am Grund der Falten mit diesen verbunden ist, ergibt sich eine vorteilhafte Stabilisierung, die gegenüber einem nur an einer oberen Kante verbunden Steg Vorteile aufweist und gegenüber einem nicht verbundenen Filterbalg eine sehr vorteilhafte Stabilisierung aufweist.
  • Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung des Filtersystems zur Kraftstofffilterung einer Brennkraftmaschine mit rohseitiger Wasserabscheidung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen beispielhaft:
  • 1 eine isometrische Darstellung eines Filterelements mit einem Rahmen und einem damit verbundenen Steg nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 einen Längsschnitt durch ein Filterelement nach 1;
  • 3 eine Draufsicht auf ein Filterelement nach 1;
  • 4 einen Detailschnitt durch ein Filterelement nach 1 mit Fokus auf die Anbindung des Filterbalgs an den Rahmen;
  • 5 einen Detailschnitt durch ein Filterelement nach 1 mit Fokus auf die Anbringung der Dichtung im Rahmen;
  • 6 eine isometrische Darstellung eines Filtersystems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit abgenommenem Gehäuseoberteil; und
  • 7 eine isometrische Darstellung eines Filtersystems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Schnitt durch Filtersystem und Filterelement;
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
  • 1 zeigt eine isometrische Darstellung eines Filterelements 10 mit einem Rahmen 28 und einem damit verbundenen Steg 30 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Filterelement 10 zum Filtern eines Fluids umfasst einen Filterbalg 12 mit einer bestimmungsgemäßen Rohseite 52 und einer dieser gegenüberliegenden bestimmungsgemäßen Reinseite 50. Der Filterbalg 12 besteht aus einem Filtermedium 14, das entlang von Faltkanten 26 zickzackförmig zu Falten 34 gefaltet ist, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten 22a, 22b des Filterbalgs 12 erstrecken, und das jeweils auf gegenüberliegenden Stirnseiten 18, 19 parallel zueinander verlaufende Stirnkantenflächen 20a, 20b aufweist und auf quer dazu liegenden Stirnseiten 16, 17 Stirnflächen 24a, 24b aufweist. Die Falten 34 des Filterbalgs 12 sind nicht auf der vollen Länge des Filterbalgs dargestellt, sondern nur rein schematisch über einem Teil der Länge angedeutet.
  • Das Filterelement 10 umfasst weiter einen Rahmen 28, der sich längs der Stirnseiten 16, 17, 18, 19 erstreckt, wobei der Rahmen 28 zu der Rohseite 52 und zu der Reinseite 50 zum Durchströmen des Fluids offen ausgebildet ist. Der Filterbalg 12 ist mit dem Rahmen 28 fest verbunden. Der Rahmen 28 weist einen quer liegenden Steg 30 auf, der sich zwischen zwei gegenüber liegenden Seitenflächen 32a, 32b des Rahmens 28 erstreckt und mit dem Filterbalg 12 fest verbunden ist. Der Steg 30 ist quer zu den Falten 34 angeordnet. Alternativ könnte der Steg 30 auch parallel zu den Falten 34 angeordnet sein. Der Rahmen 28 und der Steg 30 sind durch Umspritzen des Filterbalgs 12 mit einem Kunststoff gebildet. Der Steg 30 ist so mit dem Rahmen 28 einstückig verbunden. Außerdem weist der Steg 30 einen Entnahmegriff 36 auf, mit dem das Filterelement 10 in ein Filtersystem eingesetzt und wieder entnommen werden kann. An einer unteren Stirnseite 38 des Rahmens 28 ist eine umlaufende Dichtung 40 angeordnet, mit dem das Filterelement 10 beim Einsatz in ein Filtergehäuse abgedichtet werden kann.
  • In 2 ist ein Längsschnitt durch ein Filterelement 10 nach 1 dargestellt. Das Filterelement 10 ist entlang des Stegs 30 geschnitten dargestellt. Dabei ist der Filterbalg 12 wieder nicht auf der ganzen Breite mit den einzelnen Falten des Filterbalgs 12 eingezeichnet, sondern nur über einen Teil der Breite. Der Filterbalg 12 erstreckt sich nicht über die volle Höhe des Rahmens 28; es bleibt ein unterer Bereich auf der Rohseite 52 in dem Rahmen 28 frei. Der Steg 30 weist eine Tiefe 31 auf, die der Faltentiefe 42 des Filterbalgs 12 entspricht, sodass der Steg 30, da er mit dem Filterbalg 12 verbunden ist, diesen auf der vollen Faltentiefe unterstützen und stabilisieren kann. Zweckmäßigerweise ist der Steg 30 zusammen mit dem Rahmen 28 durch Umspritzen mit Kunststoff dargestellt und an den Filterbalg 12 dadurch angebunden. Die Stirnflächen 24a, 24b des Filterbalgs 12 sind ebenfalls in den Rahmen 28 eingespritzt, was eine dauerhafte und zuverlässige Anbindung an den Rahmen 28 gewährleistet. Auch ist auf diese Weise der Filterbalg 12 nicht nur an den Stirnkantenflächen 20a, 20b, sondern auch an den Stirnflächen 24a, 24b durch den Rahmen 28 zuverlässig abgedichtet. Der Entnahmegriff 36 ist durch eine Ausbuchtung des Stegs 30 nach oben gebildet und kann eine Griffmulde 32 zur leichteren Handhabung und für einen festen Griff beim Anheben des Filterelements 10 aufweisen. Die Durchströmungsrichtung 54 des Filterelements 10 mit dem Fluid von einer unten liegenden Rohseite 52 zu einer oben liegenden Reinseite 50 ist mit einem Pfeil gekennzeichnet.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Filterelement 10 nach 1. Der Filterbalg 12 ist wieder nur auf einem Teil der Länge des Filterbalgs 12 dargestellt. Der umlaufende Rahmen 28 umfasst den Filterbalg 12, der in den Rahmen 12 eingebettet ist und weist den Steg 30 auf, der von einer Seitenfläche 32a zu der gegenüber liegenden Seitenfläche 32b reicht und die Querschnittsfläche des Rahmens 28 auf diese Weise teilt. Der Steg 30 ist quer zu den Falten 34 und den Faltenkanten 26 des Filterbalgs 12 angeordnet und stabilisiert den Filterbalg 12 auf seiner Breite. Alternativ ist auch denkbar, zwei Filterbälge 12 einzusetzen, die zu beiden Seiten des Stegs 30 in den Rahmen 28 eingebettet sind.
  • 4 zeigt einen Detailschnitt durch ein Filterelement 10 nach 1 mit Fokus auf die Anbindung des Filterbalgs 12 an den Rahmen 28. In 4 ist zu erkennen, dass die Stirnfläche 24b der letzten Falte 34 des Filterbalgs 12 in die Seitenfläche 32b des Rahmens 28 eingebettet ist, was zweckmäßigerweise durch Umspritzen des Filterbalgs 12 mit dem Kunststoff des Rahmen 28 geschieht. Auf diese Weise ist eine feste und zuverlässige Anbindung des Filterbalgs 12 an den Rahmen 28 zusammen mit einer dauerhaften Abdichtung des Filterbalgs 12 gewährleistet. Die Durchströmungsrichtung 54 des Filterelements 10 mit dem Fluid von einer unten liegenden Rohseite 52 zu einer oben liegenden Reinseite 50 ist mit einem Pfeil gekennzeichnet.
  • In 5 ist ein weiterer Detailschnitt durch ein Filterelement 10 nach 1 mit Fokus auf die Anbringung der Dichtung 40 im Rahmen 28 dargestellt. An der unteren Stirnseite 38 der Seitenflächen 32a, 32b, sowie der dazu quer angeordneten Seitenflächen des Rahmens 28 ist eine umlaufende Dichtung 40 angebracht, welche in eine Nut der Seitenflächen 32a, 32b eingreift. Die Dichtung 40 kann durch Anspritzen, beispielsweise in einem Zweikomponentenprozess hergestellt werden. Alternativ ist auch denkbar, die Dichtung 40 als Formdichtung herzustellen und danach in die Nut einzupressen. Eine weitere Möglichkeit ist es, die Dichtung zusammen mit dem Filterbalg 12 zu umspritzen oder einzugießen. Die Dichtung 40 ist so verliersicher an dem Rahmen 28 angebracht und dichtet so das Filterelement 10 in einem Filtergehäuse 108, wie in 7 dargestellt, zuverlässig ab.
  • 6 zeigt eine isometrische Darstellung eines Filtersystems 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit abgenommenem Gehäuseoberteil 112. Das dargestellte Filtersystem 100 ist typischerweise zur Kraftstofffilterung einer Brennkraftmaschine mit rohseitiger Wasserabscheidung geeignet.
  • Das in dem Filtersystem 100 eingesetzte Filterelement 10 ist austauschbar in einem Filtergehäuse 108 des Filtersystems 100 angeordnet und sieht einen Filterbalg 12 und einen Rahmen 28 vor, der sich längs von Stirnseiten 16, 17, 18, 19 des Filterbalgs 12 erstreckt, wobei der Rahmen 28 zu einer Rohseite 52 und zu einer Reinseite 50 des Filterelements 10 zum Durchströmen des Fluids offen ausgebildet ist. Der Filterbalg 12 ist mit dem Rahmen 28 fest verbunden. Der Rahmen 28 weist einen quer liegenden Steg 30 auf, der sich zwischen zwei gegenüber liegenden Seitenflächen 32a, 32b des Rahmens 28 erstreckt. Der Steg 30 ist ebenfalls mit dem Filterbalg 12 fest verbunden und weist außerdem einen Entnahmegriff 36 auf, mit dem das Filterelement 10 in das Filtergehäuse 108 eingesetzt und wieder entnommen werden kann.
  • In 7 ist eine isometrische Darstellung eines Filtersystems 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Schnitt durch Filtersystem 100 und Filterelement 10 gezeigt. Das Filterelement 10 sitzt in dem Gehäuseunterteil 114, ist in dem Gehäuseunterteil 114 fixiert und kann so von unten von der Rohseite 52 nach oben zur Reinseite 50 mit dem zu filternden Fluid durchströmt werden. Die Durchströmungsrichtung 54 des Filterelements 10 mit dem Fluid von der unten liegenden Rohseite 52 zu der oben liegenden Reinseite 50 ist mit einem Pfeil gekennzeichnet. Der Bereich des Filterbalgs 12 des Filterelements 10 ist über die an der unteren Stirnseite 38 des Rahmens 28 angeordnete Dichtung 40 gegen einen Außenraum des Filtergehäuses 108 abgedichtet.
  • Das Filterelement 10 kann nach Abnahme des Gehäuseoberteils 112 aus dem Gehäuseunterteil 114 entnommen werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0863785 B1 [0003]

Claims (13)

  1. Filterelement (10) zum Filtern eines Fluids umfassend – wenigstens einen Filterbalg (12) mit einer bestimmungsgemäßen Rohseite (52) und einer dieser gegenüberliegenden bestimmungsgemäßen Reinseite (50), aus einem Filtermedium (14), das entlang von Faltkanten (26) zickzackförmig zu Falten (34) gefaltet ist, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten (22a, 22b) des Filterbalgs (12) erstrecken, und das jeweils auf gegenüberliegenden Stirnseiten (18, 19) parallel zueinander verlaufende Stirnkantenflächen (20a, 20b) aufweist und auf quer dazu liegenden Stirnseiten (16, 17) Stirnflächen (24a, 24b) aufweist, – einen Rahmen (28), der sich längs der Stirnseiten (16, 17, 18, 19) erstreckt, wobei der Rahmen (28) zu der Rohseite (52) und zu der Reinseite (50) zum Durchströmen des Fluids offen ausgebildet ist, wobei der Filterbalg (12) mit dem Rahmen (28) fest verbunden ist, und wobei der Rahmen (28) einen quer liegenden Steg (30) aufweist, der sich zwischen zwei gegenüber liegenden Seitenflächen (32a, 32b) des Rahmens (28) erstreckt und mit dem Filterbalg (12) fest verbunden ist.
  2. Filterelement nach Anspruch 1, wobei der Steg (30) wenigstens eine Tiefe (31) aufweist, die einer Faltentiefe (42) des Filterbalgs (12) entspricht.
  3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steg (30) quer zu den Falten (34) angeordnet ist.
  4. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Steg (30) parallel zu den Falten (34) angeordnet ist.
  5. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rahmen (28) und/oder der Steg (30) durch Umspritzen des Filterbalgs (12) mit einem Kunststoff gebildet ist.
  6. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stirnflächen (24a, 24b) des Filterbalgs (12) in den Rahmen (28) eingespritzt sind.
  7. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steg (30) mit dem Rahmen (28) einstückig verbunden ist.
  8. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steg (30) einen Entnahmegriff (36) aufweist.
  9. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einer Stirnseite (38) des Rahmens (28) eine Dichtung (40) angeordnet ist.
  10. Filtersystem (100) zum Filtern eines Fluids mit einem Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filterelement (10) austauschbar in einem Filtergehäuse (108) des Filtersystems angeordnet ist und welches Filterelement (10) einen Filterbalg (12) und einen Rahmen (28) vorsieht, der sich längs von Stirnseiten (16, 17, 18, 19) des Filterbalgs (12) erstreckt, wobei der Rahmen (28) zu einer Rohseite (52) und zu einer Reinseite (50) des Filterelements (10) zum Durchströmen des Fluids offen ausgebildet ist.
  11. Filtersystem nach Anspruch 10, wobei der Filterbalg (12) mit dem Rahmen (28) fest verbunden ist, und wobei der Rahmen (28) einen quer liegenden Steg (30) aufweist, der sich zwischen zwei gegenüber liegenden Seitenflächen (32a, 32b) des Rahmens (28) erstreckt.
  12. Filtersystem nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Steg (30) mit dem Filterbalg (12) fest verbunden ist.
  13. Verwendung des Filtersystems (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12 zur Kraftstofffilterung einer Brennkraftmaschine mit rohseitiger Wasserabscheidung.
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