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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit einem Filterelement mit einem hohlzylindrischen, radial durchströmbaren Filtermediumkörper und mit einem Abstützdom, sowie auf einen Abstützdom für die Filtereinrichtung. Die Filtereinrichtung kann zur Reinigung von Fluiden eingesetzt werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fluid um eine Flüssigkeit, beispielsweise Kraftstoff oder Öl.
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Stand der Technik
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Bekannt sind hohlzylindrische Filterelemente, die in Flüssigkeitsfiltern eingesetzt werden, beispielsweise zur Ölfiltration, und einen radial von außen nach innen zu durchströmenden Filtermediumkörper aufweisen. Im zylindrischen Innenraum befindet sich ein Stützgerüst, welches dem aus einem Vlies oder Papiermaterial bestehenden Filtermediumkörper Stabilität verleiht. An den Stirnflächen des Filtermediumkörpers befinden sich Endscheiben, der zylindrische Innenraum stellt die Reinseite dar, aus der das gereinigte Fluid axial abgeleitet wird. Ein derartiges Filterelement wird beispielsweise in der
EP 1 702 663 A1 beschrieben.
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Die
EP 0 751 813 B1 beschreibt ein Filterelement mit einem Stützkörper, der ein Stützrohr aufweist, das in Anlage mit einer Filtermatte bringbar ist und das zum Durchströmen eines gefilterten Mediums mit Durchlässen versehen ist, die durch die axialen Abstände einzelner Ringe des Stützkörpers gebildet sind, die von durchgehende Flächen bildenden Stützwänden abgestützt sind, die das Innere des Stützrohres in einzelne Kammern unterteilen.
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Das Filterelement wird in ein Filtergehäuse eingesetzt, Filterelement und Filtergehäuse bilden gemeinsam eine Filtereinrichtung. Das Filtergehäuse ist mit Anschlüssen für die Zuleitung des Rohfluids und die Ableitung des Reinfluids versehen. Zur Befestigung kann das Filterelement in einen topfförmigen Deckel eingesetzt werden, der auf das Gehäuse aufsetzbar und mit diesem über geeignete Befestigungsvorrichtungen zu verbinden ist. Beispielsweise kann der Deckel mit dem Filtergehäuse verschraubt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement mit einem hohlzylindrischen Filtermediumkörper mit einfachen Maßnahmen so auszuführen, dass eine eindeutige Zuordnung zu einem Filtergehäuse gegeben und ein versehentliches Einsetzen eines nicht-passenden Filterelements in ein Filtergehäuse ausgeschlossen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung weist ein Filterelement mit einem hohlzylindrischen Filtermediumkörper auf, der von einem Fluid in Radialrichtung - üblicherweise radial von außen nach innen - durchströmt wird. Die Filtereinrichtung verwendet ein Filterelement, das in ein zugehöriges Filtergehäuse eingesetzt wird. Bei der Filtereinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen Flüssigkeitsfilter wie zum Beispiel einen Ölfilter oder einen Kraftstofffilter. Es kommt aber auch eine Anwendung zur Gasfiltration in Betracht.
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An der Innenseite des hohlzylindrischen Filtermediumkörpers ist ein Stützgerüst angeordnet, welches zur Stützung und Verbesserung der Stabilität des Filtermediumkörpers dient. Der Filtermediumkörper besteht beispielsweise aus einem Vlies- oder Papiermaterial, oder aus Mischfasern wie Cellulose und Polyester, und kann Faltenform aufweisen. Das Stützgerüst besteht bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial.
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Der Innenraum im Filtermediumkörper ist zylindrisch ausgeführt, dementsprechend weist das an der Innenseite angeordnete Stützgerüst die Form eines Hohlzylinders auf.
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Das Stützgerüst ist bei der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung Träger mindestens einer radial nach innen einragenden Einbaurippe, deren Stirnseite eine Abstützfläche für einen Abstützdom bildet, welcher axial in den Filtermediumkörper einragt. Der Abstützdom ist gehäuseseitig angeordnet und erstreckt sich vorzugsweise koaxial zu dem Filterelement, wobei im Falle eines nicht-passenden Filterelements der Abstützdom auf Kontakt zu der Stirnseite der Einbaurippe gelangt, die sich an dem Abstützdom abstützt. Passen Abstützdom und Filterelement nicht zusammen, ist ein korrekter Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse ausgeschlossen. Die radial innen liegende Einbaurippe sorgt somit dafür, dass nur ein passendes Filterelement in das Filtergehäuse gesetzt werden kann.
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Die Einbaurippe überragt das Stützgerüst radial nach innen und bildet am Stützgerüst das radial am weitesten nach innen einragende Bauteil. Weiterhin erstreckt sich die Einbaurippe weiter nach radial innen als eine Berandung der Öffnung in der Endscheibe, durch welche der Abstützdom in das Filterelement einragen kann. Ein korrekter Einbau des Filterelementes in das zugehörige Filtergehäuse ist möglich, wenn entweder auf einen Abstützdom auf Seiten des Filtergehäuses verzichtet wird oder der Abstützdom an das entsprechende Filterelement angepasst ist. Befindet sich dagegen ein Abstützdom im Filtergehäuse, an den das Filterelement nicht angepasst ist, ist ein korrekter Einbau des Filterelementes nicht möglich.
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Aus Symmetriegründen kann es zweckmäßig sein, am Stützgerüst mehrere Einbaurippen vorzusehen, beispielsweise zwei diametral gegenüberliegende Einbaurippen, die sich jeweils gegenüber dem Stützgerüst radial nach innen erstrecken. Um die Strömungsverhältnisse im Innenraum des Filterelementes nur so gering wie möglich zu beeinflussen, kann es zweckmäßig sein, dass sich die Einbaurippe bzw. Einbaurippen radial nur geringfügig nach innen erstrecken, beispielsweise bezogen auf den Innendurchmesser des Innenraums um insgesamt maximal 25 % oder maximal 20 %. Die radiale Wandstärke des Stützgerüstes ist kleiner als die radiale Erstreckung der Einbaurippe; die Einbaurippe erstreckt sich beispielsweise um mindestens das Doppelte der Wandstärke des Stützgerüstes radial nach innen, jedoch beispielsweise nicht mehr als das Fünffache.
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Gegebenenfalls sind mehr als zwei Einbaurippen an der Innenseite des Stützgerüstes angeordnet, beispielsweise über den Umfang verteilt drei oder vier Einbaurippen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Einbaurippe einteilig mit dem Stützgerüst ausgeführt. Das Stützgerüst ist beispielsweise als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgebildet, so dass auch die Einbaurippe im Spritzgussverfahren gefertigt ist.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist das Stützgerüst mehrere sich in Achsrichtung erstreckende Längsstreben auf sowie Umfangsstreben, welche die Längsstreben verbinden, wobei zwischen den Längsstreben und den Umfangsstreben Strömungsöffnungen für den Durchtritt des zu reinigenden Fluids gebildet sind. Die Einbaurippe liegt zweckmäßigerweise an einer Längsstrebe, wodurch die freie Querschnittsöffnung der benachbarten Durchtrittsöffnungen nicht oder nur in einer geringen Weise beeinträchtigt wird.
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Erfindungsgemäß befindet sich an mindestens einer Stirnseite des Filtermediumkörpers, vorzugsweise an beiden gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils eine Endscheibe. Mindestens eine Endscheibe ist Träger eines Dichtringes, welcher im eingebauten Zustand des Filterelementes die Rein- von der Rohseite separiert. Der Dichtring liegt an der endscheibenseitigen Öffnung des Innenraums im Filterelement und greift vorteilhafterweise in Einbaulage in eine Ablauföffnung im Filtergehäuse ein, die bei eingesetztem Filterelement von dem Dichtring verschlossen wird, jedoch mit dem Entfernen des Filterelementes frei liegt und eine Abströmöffnung für Fluid bildet.
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Der Dichtring weist, gemäß bevorzugter Ausführung, sowohl an seiner Außenseite als auch an seiner Innenseite jeweils mindestens eine umlaufende Dichtnut auf, gegebenenfalls jeweils an der Außenseite und der Innenseite zwei axial beabstandete, umlaufende Dichtnuten. Mit dem axialen Entfernen des Filterelementes von seinem Dichtsitz in Einbaulage im Filtergehäuse wird der Dichtring aus der Ablauföffnung im Gehäuse herausgehoben, wobei die Dichtringinnenseite zunächst noch an einem Stutzen im Gehäuse anliegt, wohingegen die Dichtringaußenseite frei liegt und die Ablauföffnung freigibt. Dies ermöglicht es, dass das Rohfluid im Filtergehäuse über die Ablauföffnung abströmen kann, während der Innenraum im Filterelement, der die Reinseite bildet und Reinfluid aufnimmt, zunächst noch verschlossen bleibt. Erst mit dem vollständigen Entfernen des Filterelementes aus dem Filtergehäuse wird auch der Innenraum im Filterelement freigegeben, so dass das darin befindliche Reinfluid ebenfalls über die Ablauföffnung abströmen kann.
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Es kann zweckmäßig sein, den Dichtring einteilig mit der Endscheibe am Filterelement auszubilden.
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Die Filtereinrichtung umfasst das Filterelement sowie ein Filtergehäuse und einen topfförmigen Gehäusedeckel, in welchem das Filterelement aufgenommen ist und der über eine Verbindungseinrichtung mit dem Filtergehäuse verbunden ist. Die Verbindungseinrichtung ist beispielsweise als eine Schraubverbindung ausgeführt, gebildet durch zueinander passende Gewinde am Filtergehäuse und am topfförmigen Gehäusedeckel, in den das Filterelement eingesetzt ist. Der Gehäusedeckel wird mit seinem Gewinde auf das zugeordnete Gewinde am Filtergehäuse aufgeschraubt. Alternativ zu einer Schraubverbindung kann die Verbindungseinrichtung auch in sonstiger Weise mechanisch ausgeführt sein, beispielsweise als Schnapphaken oder als Klammer.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung mit einem hohlzylindrischen Filterelement, das einen radial durchströmbaren Filtermediumkörper mit einem Stützgerüst an der Innenseite aufweist. Zur Filtereinrichtung gehört ein Filtergehäuse, in das das Filterelement eingesetzt werden kann, wobei im Filtergehäuse ein Abstützdom angeordnet ist, der bei montiertem bzw. eingesetztem Filterelement in den Innenraum des Filterelementes einragt. Das Filterelement ist in einem topfförmigen Gehäusedeckel aufgenommen, der über eine Verbindungseinrichtung, beispielsweise eine Schraubverbindung, mit dem Filtergehäuse verbunden wird. Der Abstützdom stellt sicher, dass nur Filterelemente in das Filtergehäuse eingesetzt werden können, welche entweder ohne radial nach innen einragende Einbaurippen im Stützgerüst oder mit angepassten Einbaurippen ausgestattet sind. Dies erlaubt eine eindeutige Zuordnung des passenden Filterelementes zum Filtergehäuse, der versehentliche Einbau eines nicht-passenden Filterelementes ist ausgeschlossen.
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Der Abstützdom sitzt vorteilhafterweise auf einem Ablaufstutzen im Filtergehäuse auf, zu dem das Filterelement koaxial ausgerichtet ist. Sofern das Filterelement nicht zu dem Abstützdom passt, liegt die Stirnkante des Abstützdoms an der Abstützfläche der Einbaurippe an, so dass das Filterelement seine axiale Einbauposition nicht erreichen kann. Passen dagegen Filterelement und Filtergehäuse mit dem Abstützdom zusammen, ragt der Abstützdom so weit in das Stützgerüst bzw. den Innenraum im Filterelement ein, bis die zugewandte Endscheibe bzw. der Dichtring am Filterelement ihre Einbauposition erreicht haben. Zugleich ist über die Verbindungseinrichtung eine feste Verbindung zwischen dem topfförmigen Deckel, welcher das Filterelement aufnimmt, und dem Filtergehäuse gegeben.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführung bezieht sich auf einen Baukasten mit zwei Filtereinrichtungen mit jeweils einem Filterelement, wobei das erste Filterelement mindestens eine Einbaurippe an dem innen liegenden Stützgerüst aufweist und im Filtergehäuse ohne einen Abstützdom aufgenommen ist, wohingegen das zweite Filterelement keine Einbaurippen aufweist, jedoch im Filtergehäuse mit einem Abstützdom aufgenommen ist. Es kommen somit zwei unterschiedlich ausgestaltete Filterelemente zum Einsatz: ein erstes Filterelement mit Einbaurippe und ein zweites Filterelement ohne Einbaurippe. Die Filterelemente können sich gegebenenfalls in der Größe unterscheiden, beispielsweise bei gleichem Innen- und Außendurchmesser eine unterschiedliche axiale Länge besitzen.
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Der Abstützdom, der in die zentrale Öffnung in der Endscheibe einragt, weist eine Wandung auf, die als Gitterstruktur ausgebildet ist. Die Gitterstruktur ist beispielsweise aus Längs- und Umfangsstreben aufgebaut und besitzt eine Vielzahl von Strömungsöffnungen, welche eine radiale Durchströmung des Fluids, das durch das Filterelement geführt ist, erlauben. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Abstützdom für das Fluid kein Strömungshindernis darstellt.
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Gegebenenfalls ist die Gitterstruktur des Abstützdoms auf die Gitterstruktur des Stützgerüstes im Filterelement angepasst, so dass die Längs- und Umfangsstreben von Abstützdom und Stützgerüst aufeinanderliegen.
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Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung befindet sich an einer Stirnseite des Abstützdoms mindestens ein Gegenabstützelement, das mit der Stirnseite der Einbaurippe an der Innenseite des Stützgerüsts korrespondiert. Das Gegenabstützelement ist beispielsweise als ein Abstützeinschnitt ausgebildet, in das die Stirnseite der Einbaurippe einragt. Ein derartiger Abstützeinschnitt wird beispielsweise von zwei benachbart zueinander angeordneten Zähnen an dem Abstützdom gebildet, wobei gegebenenfalls im Abstützdom ein umlaufender Zahnkranz mit einer Vielzahl sich in Umfangsrichtung erstreckender Zähne angeordnet ist und jeweils zwischen zwei benachbarten Zähnen ein Abstützeinschnitt gebildet ist, welcher ein Gegenabstützelement zu einer Einbaurippe bildet. Der Abstützeinschnitt kann an die Geometrie der Einbaurippe angepasst sein, so dass nur zueinander passende Einbaurippen und Abstützdome zusammengefügt werden können. Es kann zweckmäßig sein, die Anzahl der Einbaurippen an der Innenseite des Stützgerüsts an die Anzahl der Gegenabstützelemente, insbesondere der Abstützeinschnitte zwischen benachbarten Zähnen anzupassen. In einer alternativen Ausführung weist das Stützgerüst eine geringere Anzahl an Einbaurippen auf als Gegenabstützelemente am Abstützdom vorhanden sind.
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Die Stirnseiten der Einbaurippen können Teil eines umlaufenden Zahnkranzes an der Stützgerüstinnenseite sein, der in den Zahnkranz am Abstützdom eingreift. Die Stirnseiten der Einbaurippen greifen in die Abstützeinschnitte zwischen den Zähnen des Zahnkranzes am Abstützdom ein. Umgekehrt ragen die Zahnspitzen des Zahnkranzes am Abstützdom in die Zwischenräume zwischen den Einbaurippen des Zahnkranzes an der Stützgerüstinnenseite ein.
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Beim axialen Zusammenführen von Filterelement und Abstützdom kann die Situation auftreten, dass die Stirnseite der Einbaurippe bzw. Einbaurippen auf die Spitzen der Zähne treffen anstatt in die zwischenliegenden Abstützeinschnitte. In Diesem Fall genügt eine geringfügige Relativverdrehung zwischen Filterelement und Abstützdom, um zu gewährleisten, dass die Einbaurippen in die Abstützeinschnitte zwischen den Zähnen eingreifen. Das Eingreifen der Einbaurippen in die Abstützeinschnitte wird durch schräge Flanken an den Zähnen unterstützt, die winklig zur Längsachse verlaufen, welche zugleich die Relativdrehachse ist.
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Erfindungsgemäß umfasst der Abstützdom einen Grundabschnitt, der Träger des mindestens einen Gegenabstützelementes ist, und einen axial sich an den Grundabschnitt anschließenden Führungsabschnitt, der im eingebauten Zustand auf Kontakt zur Einbaurippe steht und radial innerhalb des Gegenabstützelementes angeordnet ist. Der Führungsabschnitt sorgt für eine verbesserte Führung und eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen dem Stützgerüst im Filterelement und dem Abstützdom. Hierdurch wird insbesondere ein Schrägstellen des Filterelements bezogen auf eine Gehäuselängsachse vermieden. Der Führungsabschnitt besitzt einen kleineren Außendurchmesser als der Grundabschnitt, welcher zusätzlich zum Führungsabschnitt auch Träger des mindestens einen Gegenabstützelementes ist. Aufgrund des kleineren Außendurchmessers befindet sich der Führungsabschnitt radial innerhalb des Gegenabstützelementes. Das Gegenabstützelement oder seitlich begrenzende Wandungen des Gegenabstützelementes erstrecken sich in Achsrichtung zumindest über eine Teillänge des Führungsabschnittes.
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Der Grundabschnitt und der Führungsabschnitt sind vorteilhafterweise jeweils rotationssymmetrisch ausgebildet. Der Grundabschnitt ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. Der Führungsabschnitt mit reduziertem Außendurchmesser kann ebenfalls zylindrisch oder gegebenenfalls auch konisch ausgebildet sein, wobei im letztgenannten Fall der Führungsabschnitt sich zu seiner freien Stirnseite hin verjüngt.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung besitzt der axial verlängerte Führungsabschnitt eine Gitterstruktur mit Axialstreben, die über den Umfang gesehen in Höhe der Gegenabstützelemente verlaufen, welche an einer Stirnseite des Grundabschnittes angeordnet sind. Die Gegenabstützelemente sind beispielsweise als Abstützeinschnitte zwischen zwei Zähnen eines umlaufenden Zahnkranzes ausgeführt, wobei die Axialstreben des Führungsabschnittes in Höhe der Abstützeinschnitte angeordnet sind. In Einbaulage ragen eine oder mehrere Einbaurippen an der Innenseite des Stützgerüstes des Filterelementes in einen oder mehrere Abstützeinschnitte ein, wobei die Axialstreben des Führungsabschnittes unmittelbar an der Innenseite der Einbaurippen liegen und sich an diesen radial abstützen.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung beträgt die axiale Länge des Führungsabschnittes mindestens die Hälfte der axialen Länge des Grundabschnittes. Dieses Längenverhältnis stellt sicher, dass der Führungsabschnitt eine ausreichend große Länge besitzt, um die gewünschte Führung und Abstützung insbesondere an einer oder an mehreren Einbaurippen an der Innenseite des Stützgerüstes gewährleisten zu können.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung befinden sich an einer Stirnseite des Abstützdoms, insbesondere auf der den Gegenabstützelementen gegenüberliegenden Seite des Abstützdoms, Rastelemente zur Verrastung mit einem Filtergehäuse. Es können beispielsweise über den Umfang verteilt mehrere, zum Beispiel vier derartige Rastelemente vorhanden sein.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
- 1 in einer perspektivischen Schnittdarstellung ein hohlzylindrisches Filterelement mit einem radial zu durchströmenden Filtermediumkörper und einem Stützgerüst an der Innenseite, wobei am Stützgerüst zwei diametral gegenüberliegende, radial nach innen einragende Einbaurippen angeordnet sind,
- 2 einen Schnitt längs durch das Filterelement gemäß 1,
- 3 eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement gemäß den 1 und 2 in einem topfförmigen Gehäusedeckel auf einem Filtergehäuse mit einem gehäuseseitigen Abstützdom, der sich an stirnseitigen Abstützflächen der Einbaurippen abstützt und die Montage des Filterelementes verhindert,
- 4 eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement gemäß den 1 und 2 in Einbaulage in einem Filtergehäuse ohne Abstützdom,
- 5 eine Filtereinrichtung mit einem alternativ ausgeführten Filterelement ohne Einbaurippen, mit einem in den Innenraum des Filterelements einragenden, gehäuseseitigen Abstützdom,
- 6 eine perspektivische Ansicht eines Abstützdoms,
- 7 einen Schnitt durch eine Filtereinrichtung mit einem in den Innenraum des Filterelementes einragenden Abstützdom gemäß 6,
- 8 eine vergrößerte Ansicht der Filtereinrichtung gemäß 7 mit dem in das Filterelement einragenden Abstützdom,
- 9 einen Schnitt quer zur Längsachse durch die Filtereinrichtung gemäß 7 bzw. 8,
- 10 einen Schnitt durch eine nicht betriebsfähige Filtereinrichtung mit einem Filterelement gemäß 1 und 2 und einem gehäuseseitigen Abstützdom gemäß 6.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In den 1 und 2 ist ein Filterelement 1 in hohlzylindrischer Ausführung dargestellt, das vorzugsweise zur Flüssigkeitsfiltration, insbesondere als Ölfilter oder als Kraftstofffilter eingesetzt wird. Das Filterelement 1 weist einen hohlzylindrischen Filtermediumkörper 2 auf, der faltenförmig ausgeführt ist und aus einem Vlies oder Papiermaterial besteht. Der Filtermediumkörper 2 wird radial von außen nach innen von dem zu reinigenden Fluid durchströmt, der Innenraum 3 bildet die Reinseite, aus der das gereinigte Fluid axial abgeleitet wird.
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An der Innenseite des Filtermediumkörpers 2 befindet sich ein den Innenraum 3 auskleidendes Stützgerüst 4, welches dem Filtermediumkörper zusätzliche Stabilität verleiht. Das Stützgerüst 4, welches aus Kunststoff besteht, weist sich in Achsrichtung erstreckende Längsstreben sowie in Umfangsrichtung verlaufende Umfangsstreben auf, die die Längsstreben verbinden, wodurch eine Vielzahl von Durchströmöffnungen zwischen den Längs- und Umfangsstreben im Stützgerüst 4 gebildet sind, über die das Fluid in den Innenraum 3 einströmen kann.
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Einteilig mit dem Stützgerüst 4 sind zwei Einbaurippen 5 ausgebildet, die zueinander diametral gegenüberliegend an der Stützgerüstinnenseite angeordnet sind und sich radial weiter nach innen erstrecken als die sonstigen Bestandteile des Stützgerüstes. Die beiden Einbaurippen 5 verlaufen jeweils entlang einer Längsstrebe des Stützgerüstes 4. Jede Einbaurippe 5 weist eine geringere axiale Länge als das Filterelement 1 auf und endet jeweils mit axialem Abstand zu den Stirnseiten des Filterelementes 1.
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Die Stirnseiten der Einbaurippen 5 bilden jeweils eine Abstützfläche 6, welche dazu dient, sich im Falle eines falschen Einbaus in ein Filtergehäuse an einem Anschlag abzustützen, der im Filtergehäuse gebildet ist und den Einbau eines nicht-passenden Filterelementes verhindern soll. In diesem Fall ist ein vollständiges axiales Einsetzen des Filterelementes 1 in das Filtergehäuse nicht möglich, so dass der falsche Einbau offensichtlich ist und vom Monteur korrigiert werden kann.
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An jeder Stirnseite befindet sich am Filtermediumkörper 2 eine Endscheibe 7 bzw. 8, die jeweils eine zentrische Öffnung 70, 80 für das Fluid aufweist. Einteilig mit der Endscheibe 7, 8 ist jeweils ein Dichtring 9 bzw. 10 ausgebildet, der um die zentrische Öffnung 70, 80 im Filterelement 1 gelegt ist. Der Dichtring 9 weist sowohl an seiner Innenseite als auch an seiner Außenseite jeweils zwei axial beabstandete, umlaufende Dichtnuten auf, die ein Zusammendrücken des Dichtringes ermöglichen und die Dichtfunktion unterstützen. Die Öffnung 80 in der oberen Endscheibe ist im Betrieb verschlossen, wobei beispielsweise ein Umgehungsventil in die Öffnung 80 einsetzbar ist. Über die Öffnung 70 in der unteren Endscheibe 7 ist das gereinigte Fluid aus dem Innenraum des Filterelements 1 abführbar.
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3 zeigt eine nicht betriebsfähige Filtereinrichtung 11 zur Flüssigkeitsfiltration mit dem Filterelement 1 in einem topfförmigen Gehäusedeckel 13 und einem Filtergehäuse 12. In 3 ist ein nicht-passendes Filterelement 1 im topfförmigen Gehäusedeckel 13 aufgenommen, mit dem ein korrekter Einbau des Filterelementes 1 in das Filtergehäuse 12 nicht möglich ist. Die stirnseitigen Abstützflächen 6 an den Einbaurippen 5 stützen sich an der Stirnkante eines Abstützdoms 14 ab, was ein axiales Einsetzen des Filterelementes 1 einschließlich des Gehäusedeckels 13 bis zum Erreichen der endgültigen Einbaulage verhindert. Der Abstützdom 14 sitzt auf einem gehäuseseitigen Ablaufstutzen 15 auf, über den das gereinigte Fluid aus dem Innenraum des Filterelementes 1 axial abströmt. Der Abstützdom 14 verhindert jedoch das vollständige axiale Einsetzen des Filterelementes 1 in das Filtergehäuse 12, so dass auch der Dichtring 9 an der Endscheibe 7 nicht in Eingriff mit einer Ablauföffnung 17 gelangen kann, die ringförmig den Ablaufstutzen 15 umschließt und im Normalfall beim Entfernen des in Gebrauch befindlichen Filterelementes 1 für ein Ablaufen des im Gehäuse befindlichen Rohfluids dient.
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An der Außenseite des topfförmigen Gehäusedeckels 13 befindet sich benachbart zur Stirnkante ein Außengewinde, das Teil einer Schraubverbindung 16 ist und im Normalfall - bei Einsetzen eines korrekt gewählten, hierfür vorgesehenen Filterelementes - mit einem entsprechenden Innengewinde am Filtergehäuse 12 verschraubbar ist. Da jedoch der Abstützdom 14 an der Abstützfläche 6 der Einbaurippen 5 anliegt und ein korrektes Einsetzen des Filterelementes 1 in das Filtergehäuse 12 verhindert wird, ist eine Schraubverbindung über die Gewinde am Gehäusedeckel 13 und am Filtergehäuse 12 nicht möglich. Eine Inbetriebnahme der Filtereinrichtung 11 mit dem nicht-passenden Filterelement 1 ist daher nicht möglich.
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In 4 ist das Filterelement 1 in einer korrekten Einbaulage in einem Filtergehäuse 12 einer Filtereinrichtung 11 dargestellt. Der Einbau erfolgt ohne Abstützdom, die stirnseitigen Abstützflächen 6 der Einbaurippen 5 liegen an keinem gehäuseseitigen Bauteil an. Dies ermöglicht es, dass der Ablaufstutzen 15 axial in den Innenraum bzw. das Stützgerüst 4 einragt, außerdem befindet sich der Dichtring 9 in der umlaufenden, den Ablaufstutzen 15 umgreifenden Ablauföffnung 17. Die Schraubverbindung 16 ist hergestellt, das Außengewinde an dem topfförmigen Gehäusedeckel 13 greift in ein zugeordnetes Innengewinde am Filtergehäuse 12 ein.
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In 5 ist ein Filterelement in alternativer Ausführung in Einbaulage im Filtergehäuse 12 der Filtereinrichtung 11 dargestellt. Das Filterelement 1 weist gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielen eine größere axiale Länge auf, zudem sind keine radial nach innen einragenden Einbaurippen am Stützgerüst 4 vorgesehen. Im Filtergehäuse befindet sich ein Abstützdom 14, der auf den zentrischen Ablaufstutzen 15 im Filtergehäuse aufgesetzt ist und in der montierten Lage in den Innenraum bzw. das Stützgerüst 4 des Filterelementes 1 einragt. Der Dichtring 9 an der Endscheibe 7 ragt in die Ablauföffnung 17 ein und verschließt diese. Die Schraubverbindung 16 zwischen dem topfförmigen Gehäusedeckel 13 und dem Filtergehäuse 12 ist geschlossen, die entsprechenden Gewinde am Gehäusedeckel und am Filtergehäuse greifen ineinander.
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In 6 ist ein Abstützdom 14 in einer weiteren Ausführung dargestellt. Der Abstützdom 14 weist einen zylindrischen Grundabschnitt 18 sowie einen sich axial an den Grundabschnitt 18 anschließenden Führungsabschnitt 19 auf, der gegenüber dem Grundabschnitt 18 einen kleineren Außendurchmesser aufweist. Auch der Führungsabschnitt 19 kann zylindrisch ausgebildet oder gegebenenfalls mit einer leichten Konizität versehen sein, so dass sich der Führungsabschnitt 19 zu seiner freien Stirnseite hin geringfügig verjüngt. Sowohl der Grundabschnitt 18 als auch der Führungsabschnitt 19 besitzen eine Gitterstruktur mit Längsstreben und Umfangsstreben, zwischen denen Strömungsöffnungen für das radial hindurchtretende Fluid gebildet sind.
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An einer Stirnseite des Grundabschnittes 18 befindet sich ein umlaufender Zahnkranz 20 mit einer Mehrzahl von über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordneter Zähne 21, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Zähnen 21 ein Abstützeinschnitt 22 gebildet ist, der zur Aufnahme einer oder mehrerer Einbaurippen 5 an der Innenseite des Stützgerüstes 4 dient. Die Abstützeinschnitte 22 weisen einen trapezförmigen Querschnitt auf, der sich zur freien axialen Stirnseite hin vergrößert.
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Die Zähne 21 des Zahnkranzes 20 umschließen den Führungsabschnitt 19, der gegenüber dem Grundabschnitt 18 einen kleineren Außendurchmesser besitzt. Der Zahnkranz 20 mit den Zähnen 21 ist einteilig mit dem Grundabschnitt 18 ausgebildet und weist den gleichen Durchmesser wie der Grundabschnitt auf. Die Zähne 21 erstrecken sich axial über eine Teillänge des Führungsabschnittes 19, dessen Gesamtlänge jedoch kleiner ist als die axiale Länge des Grundabschnittes 18, jedoch zumindest 50 % der Länge des Grundabschnittes 18 aufweist. Die Längsstreben des Führungsabschnittes 19 befinden sich in Umfangsrichtung in Höhe der Abstützeinschnitte 22, die bezogen auf die Einbaurippen Gegenabstützelemente bilden. In Einbaulage verlaufen die Längsstreben des Führungsabschnittes 19 parallel und radial nach innen versetzt zu den Einbaurippen 5 am Stützgerüst 4.
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Auf der dem Zahnkranz 20 axial gegenüberliegenden Stirnseite sind am Grundabschnitt 18 Rastelemente 23 angeordnet, die zur Verrastung mit dem Filtergehäuse dienen. Über den Umfang sind gleichmäßig verteilt vier Rastelemente 23 angeordnet, die einteilig mit dem Grundabschnitt 18 des Abstützdoms 14 ausgebildet sind.
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In 7 ist eine Filtereinrichtung 11 mit einem Filterelement 1 und einem Abstützdom 14 gemäß 6 dargestellt, 8 zeigt eine Ausschnittvergrößerung im Bereich des Abstützdoms, der in den Innenraum des Filterelementes einragt, und 9 einen Schnitt durch die Filtereinrichtung quer zur Längsachse. Der grundsätzliche Aufbau der Filtereinrichtung 11 entspricht demjenigen aus 5, so dass auf die dortige Beschreibung verwiesen wird. Unterschiedlich ist jedoch der Aufbau des Abstützdoms 14 sowie des Stützgerüstes 4, das gemäß den 7 bis 9 über den Umfang verteilt eine Mehrzahl von Einbaurippen 5 aufweist, die sich in Achsrichtung erstrecken und radial am weitesten nach innen einragen. Die Einbaurippen 5 sind einteilig mit dem Stütz-gerüst 4 ausgebildet und befinden sich auf der radialen Innenseite des Stützgerüstes. Die Einbaurippen 5 weisen eine kleinere axiale Gesamtlänge auf als das Stützgerüst 4, die Einbaurippen 5 weisen an beiden Stirnseiten einen Abstand zu den Stirnseiten des Stützgerüstes und damit auch zu den Endscheiben des Filterelementes 1 auf.
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Die dem Filtergehäuse 12 zugewandte Stirnseite der Einbaurippen 5 bildet die Abstützfläche, die zwischen zwei Zähnen 21 in den Abstützeinschnitt 22 am Abstützdom 14 einragt.
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Die Stirnseiten der Einbaurippen 5 sind Teil eines umlaufenden Zahnkranzes an der Stützgerüstinnenseite, der in den Zahnkranz 29 am Abstützdom 14 eingreift. Die Stirnseiten der Einbaurippen greifen in die Abstützeinschnitte 22 zwischen den Zähnen des Zahnkranzes 20 am Abstützdom 14 ein. Umgekehrt ragen die Zahnspitzen des Zahnkranzes 20 am Abstützdom 14 in die Zwischenräume zwischen benachbarten Einbaurippen 5 des Zahnkranzes an der Innenseite des Stützgerüstes 4 ein.
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Der Abstützdom 14 befindet sich axial vollständig innerhalb des Filterelementes 1. Der Ablaufstutzen 15, mit dem der Abstützdom 14 über seine Rastelemente 23 verbunden ist, ragt in die zentrale Öffnung 70 in der unteren Endscheibe 7 des Filterelementes 1 ein.
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Wie 9 zusätzlich zu entnehmen, ist der Filtermediumkörper 2 des Filterelementes 1 als Faltenfilter ausgeführt.
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10 zeigt eine nicht betriebsfähige Filtereinrichtung 11 zur Flüssigkeitsfiltration mit einem Filtergehäuse 12 mit einem Abstützdom 14 gemäß 6. Das Filterelement 1 mit den zwei einzelnen länglichen Abstützrippen 5 kann nicht vollständig in das Filtergehäuse 12 eingesetzt werden, da sich die stirnseitigen Abstützflächen 6 an den Einbaurippen 5 an der Stirnkante des Abstützdoms 14 abstützen. Die Schraubverbindung zwischen Deckel 13 und Filtergehäuse 12 kann nicht hergestellt werden, sodass eine Inbetriebnahme der Filtereinrichtung 11 mit dem nicht-passenden Filterelement 1 nicht möglich ist.
