DE102016004316A1

DE102016004316A1 - Filterelement und Filteranordnung

Info

Publication number: DE102016004316A1
Application number: DE102016004316.4A
Authority: DE
Inventors: Dennis Stark
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2017-01-26

Abstract

Ein Filterelement (14), insbesondere ein Sekundärfilterelement, mit einem Filtermedium (15) und einer um das Filtermedium (15) umlaufenden Dichteinrichtung (22) zum radialen Abdichten des Filterelements (14) gegenüber einem Filtergehäuse (2) wird beschrieben, wobei eine Durchströmungsrichtung (DR15) eines zu filternden Fluids (F) durch das Filtermedium (15) senkrecht zu einer von der Dichteinrichtung (22) aufgespannten Ebene (E22) positioniert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement und eine Filteranordnung mit einem derartigen Filterelement.
Stand der Technik
Eine Filterelementanordnung, beispielsweise zum Filtern von Luft oder von flüssigen Betriebsmitteln eines Fahrzeugs, kann ein Hauptfilterelement und ein in dem Hauptfilterelement aufgenommenes Sekundärfilterelement aufweisen. Das Sekundärfilterelement dient im Wesentlichen dazu, bei einem Austausch des Hauptfilterelements eine Verunreinigung einer Reinseite der Filterelementanordnung mit zu filterndem Rohfluid zu verhindern.
EP 2 227 307 B1 beschreibt eine derartige Filteranordnung, wobei sowohl das Sekundärfilterelement als auch das Hauptfilterelement eine zylinderförmige Geometrie mit einem kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Filterelement zur Verfügung zu stellen.
Demgemäß wird ein Filterelement, insbesondere ein Sekundärfilterelement, mit einem Filtermedium und einer um das Filtermedium umlaufenden Dichteinrichtung zum radialen Abdichten des Filterelements gegenüber einem Filtergehäuse vorgeschlagen, wobei eine Durchströmungsrichtung eines zu filternden Fluids durch das Filtermedium senkrecht zu einer von der Dichteinrichtung aufgespannten Ebene positioniert ist.
Das Filterelement ist insbesondere dazu eingerichtet, Fluide, wie beispielsweise Luft oder andere Gase, Flüssigkeiten, insbesondere flüssige Betriebsmittel eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wie Öl, Wasser, Diesel, Benzin, Kerosin oder Harnstofflösung zu filtern. Insbesondere ist das Filterelement ein Luftfilterelement. Das Filterelement ist insbesondere dazu geeignet, Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine, insbesondere für eine landwirtschaftliche Maschine, einen Lastkraftwagen oder eine Baumaschine, zu filtern. Insofern ist das Filterelement in Ausführungsformen ein Luftfilterelement für Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug. Das Filterelement kann Anwendung in Kraftfahrzeugen, Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, landwirtschaftlichen Fahrzeugen, Baumaschinen, Luftfahrzeugen oder dergleichen finden. Ferner kann das Filterelement bei immobilen Anwendungen, wie beispielsweise in der Gebäudetechnik, eingesetzt werden.
Das Filterelement kann auch als zweites Filterelement, Sekundärelement, Nebenelement oder Nebenfilterelement bezeichnet werden. Das Hauptfilterelement kann auch als erstes Filterelement, Primärfilterelement, Primärelement oder Hauptelement bezeichnet werden. Unter senkrecht ist vorliegend ein Winkel von 90°, weiter bevorzugt von 90° ± 10°, weiter bevorzugt von 90° ± 5°, weiter bevorzugt von 90° ± 1°, weiter bevorzugt von genau 90° zu verstehen. Dadurch, dass die Durchströmungsrichtung des zu filternden Fluids durch das Filtermedium senkrecht zu der Ebene orientiert ist, kann das Filterelement besonders platzsparend gestaltet werden.
Vorzugsweise ist das Filterelement außerhalb des Hauptfilterelements anordenbar. Insbesondere ist das Filterelement in einem Einbau- oder Betriebszustand außerhalb eines von einem Filtermedium des Hauptfilterelements umschlossenen Volumens angeordnet. Im Vergleich zu einem in das Hauptfilterelement hineinreichenden Sekundärelement ist die Handhabbarkeit des Hauptfilterelements beim Austausch desselben verbessert, da keine besondere Positionierung oder Vorsicht in Bezug auf das Sekundärelement vorgenommen werden muss. Ist das als Sekundärfilterelement ausgestaltete Filterelement außerhalb von dem Hauptfilterelement angebracht, ist es vor Beschädigungen durch ein Aneinanderstoßen mit beispielsweise einem inneren Stützrohr des Hauptfilterelements geschützt.
Die Dichteinrichtung weist vorzugsweise eine ovale Kontur auf, die die Ebene aufspannt oder die in der Ebene positioniert ist.
Als ovaler Querschnitt – insbesondere quer zur Längsachse des Filterelements – wird ein Querschnitt verstanden, der eine von einem Kreis abweichende Umfangslinie hat und insbesondere rundlich konvex ist. Die Umfangslinie hat dabei vorzugsweise eine Krümmung ohne Vorzeichenwechsel. Denkbar ist z. B. eine Ellipse oder Stadionform.
Unter oval kann vorliegend ein rechteckiger Querschnitt mit verrundeten Ecken, ein elliptischer Querschnitt oder ein aus mehreren Kreisbögen gebildeter Querschnitt verstanden werden. Der Querschnitt ist vorzugsweise geschlossen und umfasst eine Hauptsymmetrieachse und eine senkrecht zu der Hauptsymmetrieachse positionierte Nebensymmetrieachse. Der Querschnitt ist symmetrisch aufgebaut. D. h., der Querschnitt ist sowohl zu der Hauptsymmetrieachse als auch zu der Nebensymmetrieachse symmetrisch. Eine Längenausdehnung des Querschnitts in Richtung der Hauptsymmetrieachse ist vorzugsweise größer als eine Längenausdehnung des Querschnitts in Richtung der Nebensymmetrieachse. Die ovale Kontur kann eine Außenkontur oder eine Innenkontur der Dichteinrichtung sein.
In Ausführungsformen weist das Filterelement ferner zumindest einen Eingriffsabschnitt auf, der dazu eingerichtet ist, formschlüssig in einen korrespondierenden Gegeneingriffsabschnitt eines Hauptfilterelements einzugreifen. Der Eingriffsabschnitt kann an einem Rahmen des Filterelements vorgesehen sein. Der Gegeneingriffsabschnitt kann an einer Endscheibe des Hauptfilterelements vorgesehen sein. Mit Hilfe des Eingriffsabschnitts und des Gegeneingriffsabschnitts ist eine Fehlmontage des Filterelements ausgeschlossen.
In Ausführungsformen weist das Filterelement ferner einen um das Filtermedium umlaufenden Rahmen auf, der fest mit der Dichteinrichtung verbunden ist. Der Rahmen ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Beispielsweise kann der Rahmen in einem Kunststoffspritzgussverfahren an das Filtermedium angespritzt sein. Der Rahmen kann Greifabschnitte umfassen, die das Filtermedium umgreifen.
In Ausführungsformen weist das Filterelement eine ovale Geometrie auf und/oder das Filterelement ist plattenförmig. Unter plattenförmig ist zu verstehen, dass eine Breiten- und Längenausdehnung des Filterelements größer als eine Tiefenausdehnung desselben ist. Beispielsweise kann das Filterelement quaderförmig sein.
In Ausführungsformen ist das Filtermedium gefaltet, wobei Faltkanten von Filterfalten des Filtermediums parallel zu der Ebene angeordnet sind. Insbesondere können dem Hauptfilterelement abgewandte Faltkanten die Ebene aufspannen. Das Filtermedium kann eine ovale oder eine vieleckige Geometrie umfassen. Das Filtermedium ist beispielsweise ein Filtergewebe, Filtergelege oder ein Filtervlies. Insbesondere kann das Filtermedium in einem Spinnvlies- oder Meltblown-Verfahren hergestellt sein. Weiter kann das Filtermedium verfilzt oder vernadelt sein. Das Filtermedium kann Naturfasern, wie Cellulose oder Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyvinylsulfit oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung orientiert sein.
Weiterhin wird eine Filteranordnung, insbesondere eine Luftfilteranordnung, mit einem Filtergehäuse, einem derartigen Filterelement und einem Hauptfilterelement vorgeschlagen, wobei das Filterelement und das Hauptfilterelement in dem Filtergehäuse aufgenommen sind und wobei das Filterelement außerhalb eines Innenraums des Hauptfilterelements angeordnet ist. Vorzugsweise verbleibt das Filterelement bei einem Austausch des Hauptfilterelements in dem Filtergehäuse. Hierdurch wird eine Verunreinigung einer Reinseite der Filteranordnung mit zu filterndem Fluid zuverlässig verhindert. Dadurch, dass das Filterelement außerhalb des Innenraums des Hauptfilterelements angeordnet ist, wird bei einem Austausch des Hauptfilterelements ein unerwünschtes Entfernen des Filterelements aus dem Filtergehäuse verhindert.
In Ausführungsformen ist die Durchströmungsrichtung des zu filternden Fluids durch das Filtermedium des Filterelements senkrecht zu einer Durchströmungsrichtung des zu filternden Fluids durch ein Filtermedium des Hauptfilterelements orientiert. Insbesondere ist die Durchströmungsrichtung durch das Filtermedium des Hauptfilterelements parallel zu der Ebene orientiert.
In Ausführungsformen weisen anströmseitige Faltkanten des Sekundärfilterelements in Richtung eines von dem Filtermedium des Hauptelements umschlossenen Volumens. Beispielsweise sind die Kanten auf eine ovale Grundfläche eines zylinderförmigen Volumens gerichtet, wobei die ovale Grundfläche eine Abströmseite des Hauptfilterelements ist.
In Ausführungsformen stützt sich das Filterelement auf einer Endscheibe des Hauptfilterelements ab. Hierdurch ist eine reproduzierbare Positionierung des Filterelements gewährleistet. Zwischen dem Filterelement und der Endscheibe kann ein Dichtelement vorgesehen sein.
In Ausführungsformen ist das Filterelement zumindest abschnittsweise in einem Innenraum einer Dichteinrichtung des Hauptfilterelements aufgenommen. Der Innenraum wird durch eine umlaufende Innenfläche der Dichteinrichtung begrenzt.
In Ausführungsformen ist die Dichteinrichtung des Filterelements so bezüglich einer Dichteinrichtung des Hauptfilterelements positioniert, dass eine Kontur der Dichteinrichtung des Filterelements von einer Kontur der Dichteinrichtung des Hauptfilterelements umlaufend konstant beabstandet ist. D. h., die Konturen sind konzentrisch angeordnet. Sowohl die Dichteinrichtung des Filterelements als auch die Dichteinrichtung des Hauptfilterelements sind dazu eingerichtet, radial, insbesondere radial nach innen auf den Innenraum des Hauptfilterelements zu, gegenüber dem Filtergehäuse abzudichten.
Weitere mögliche Implementierungen des Filterelements und/oder der Filteranordnung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bzgl. der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform des Filterelements und/oder der Filteranordnung hinzufügen.
Weitere Ausgestaltungen des Filterelements und/oder der Filteranordnung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele des Filterelements und/oder der Filteranordnung. Im Weiteren werden das Filterelement und/oder die Filteranordnung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt dabei:
1 eine schematische perspektivische Teilschnittansicht einer Ausführungsform einer Filteranordnung;
2 eine schematische Schnittansicht der Filteranordnung gemäß 1;
3 die Detailansicht III gemäß 2;
4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines ersten Filterelements und eines zweiten Filterelements für die Filteranordnung gemäß 1;
5 eine weitere schematische perspektivische Teilschnittansicht der Filteranordnung gemäß 1;
6 eine weitere schematische perspektivische Teilschnittansicht der Filteranordnung gemäß 1; und
7 eine weitere schematische Schnittansicht der Filteranordnung gem. 1.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
Ausführungsform(en) der Erfindung
1 zeigt eine schematische perspektivische Teilschnittansicht einer Ausführungsform einer Filteranordnung 1. 2 und 3 zeigen jeweils eine schematische Schnittansicht der Filteranordnung 1.
Die Filteranordnung 1 umfasst ein Filtergehäuse 2 und ein in dem Filtergehäuse 2 angeordnetes erstes Filterelement 3. Das Filtergehäuse 2 kann auch als Gehäuse, Aufnahme oder Filteraufnahme bezeichnet werden. Die Filteranordnung 1 findet vorzugsweise in Kraftfahrzeugen, Lastkraftwägen, Baufahrzeugen, Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, landwirtschaftlichen Maschinen bzw. Fahrzeugen oder Luftfahrzeugen Anwendung. Das erste Filterelement 3 ist insbesondere dazu geeignet, Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine zu filtern. Vorzugsweise ist das erste Filterelement 3 ein Luftfilter.
Das erste Filterelement 3, das auch als Primärfilterelement, Primärelement, Hauptfilterelement oder Hauptelement bezeichnet werden kann, umfasst ein Filtermedium 4, das ein Stützrohr oder Mittelrohr 5 umgibt. Beispielsweise kann das Filtermedium 4 auf das Mittelrohr 5 aufgewickelt sein. Das Mittelrohr 5 ist vorzugsweise gitterförmig und damit fluiddurchlässig. Das Filtermedium 4 ist vorzugsweise gefaltet. Das Filtermedium 4 ist beispielsweise ein Filtergewebe, Filtergelege oder ein Filtervlies. Insbesondere kann das Filtermedium 4 in einem Spinnvlies- oder Meltblown-Verfahren hergestellt sein. Weiter kann das Filtermedium 4 verfilzt oder vernadelt sein. Das Filtermedium 4 kann Naturfasern, wie Cellulose oder Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyvinylsulfit oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung orientiert sein.
Das erste Filterelement 3 weist eine erste Endscheibe 6 und eine zweite Endscheibe 7 auf. Die Endscheiben 6, 7 sind vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Beispielsweise können die Endscheiben 6, 7 als kostengünstige Kunststoffspritzgussbauteile ausgebildet sein. Die Endscheiben 6, 7 können beispielsweise aus einem Polyurethanmaterial gefertigt sein. Die Endscheiben 6, 7 können an das Filtermedium 4 angegossen sein. Das Filtermedium 4 ist zwischen den Endscheiben 6, 7 angeordnet. Auf einer dem Filtermedium 4 abgewandten Vorderseite 8 der ersten Endscheibe 6 ist eine Dichteinrichtung 9 zum Abdichten des ersten Filterelements 3 gegenüber dem Filtergehäuse 2 vorgesehen. Die Dichteinrichtung 9 ist dazu eingerichtet, das erste Filterelement 3, insbesondere radial und/oder axial, gegenüber dem Filtergehäuse 2 abzudichten. Die Dichteinrichtung 9 ist vorzugsweise einteilig mit der ersten Endscheibe 6 ausgebildet.
Das Filtermedium 4 kann mit den Endscheiben 6, 7 verschmolzen, verklebt oder verschweißt sein. Die zweite Endscheibe 7 ist plattenförmig und fluidundurchlässig. In der ersten Endscheibe 6 ist eine Öffnung 10 vorgesehen. Zu reinigendes Fluid L strömt im Betrieb der Filteranordnung 1 von einer Rohseite RO des ersten Filterelements 3 durch das Filtermedium 4 hindurch als gefiltertes Fluid L in einen von dem Mittelrohr 5 umgebenen Hohlraum auf eine Reinseite RL des ersten Filterelements 3. Die Dichteinrichtung 9 umfasst eine umlaufende Innenfläche 11, die einen Innenraum 12 der Dichteinrichtung 9 bzw. der ersten Endscheibe 6 umgrenzt. Eine Durchströmungsrichtung DR₄ durch das Filtermedium 4 des ersten Filterelements 3 ist parallel zu den Endscheiben 6, 7 und senkrecht zu einer Längsrichtung LR des ersten Filterelements 3 orientiert.
Das erste Filterelement 3 weist in der Längsrichtung LR desselben einen ovalen Querschnitt auf. Der Querschnitt kann sich ausgehend von der ersten Endscheibe 6 in Richtung der zweiten Endscheibe 7 verringern, so dass das erste Filterelement 3 konisch zuläuft. Bevorzugt jedoch weist das erste Filterelement 3 einen ovalen oder elliptischen Querschnitt auf. D. h., das erste Filterelement 3 ist zylinderförmig mit einer ovalen Basisfläche. Unter oval kann vorliegend ein rechteckiger Querschnitt mit verrundeten Ecken, ein elliptischer Querschnitt oder ein aus mehreren Kreisbögen gebildeter Querschnitt verstanden werden. Der Querschnitt ist symmetrisch aufgebaut. Das Mittelrohr 5 des ersten Filterelements 3 umgrenzt einen Innenraum 13 des ersten Filterelements 3.
In dem ersten Filterelement 3 und insbesondere in dem Innenraum 12 der Dichteinrichtung 9 jedoch außerhalb des Innenraums 13 des ersten Filterelements 3 kann ein platten- oder quaderförmiges zweites Filterelement 14 aufgenommen sein. Das zweite Filterelement 14 kann als Sekundärfilterelement, Sekundärelement, Nebenfilterelement oder Nebenelement bezeichnet werden. Das erste Filterelement 3 und das zweite Filterelement 14 sind so angeordnet, dass im Betrieb der Filteranordnung 1 zuerst das erste Filterelement 3 und dann das zweite Filterelement 14 von dem zu reinigenden Fluid L durchströmt wird.
Das zweite Filterelement 14 weist ein vorzugsweise gefaltetes Filtermedium 15 auf. Das Filtermedium 15 ist beispielsweise ein Filtergewebe, Filtergelege oder ein Filtervlies. Insbesondere kann das Filtermedium 15 in einem Spinnvlies- oder Meltblown-Verfahren hergestellt sein. Weiter kann das Filtermedium 15 verfilzt oder vernadelt sein. Das Filtermedium 15 kann Naturfasern, wie Cellulose oder Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyvinylsulfit oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung orientiert sein.
Vorzugsweise ist das zweite Filterelement 14 zumindest abschnittsweise in der Dichteinrichtung 9 aufgenommen. Insbesondere liegt das zweite Filterelement 14 an der Vorderseite 8 der ersten Endscheibe 6 an. Das zweite Filterelement 14 weist vorzugsweise ebenfalls einen ovalen Querschnitt auf. Das erste Filterelement 3 kann das zweite Filterelement 14 umfassen. Das Filtermedium 15 kann einen ovalen oder, wie in 4 gezeigt, einen vieleckigen Querschnitt umfassen. Das zweite Filterelement 14 umfasst einen um das Filtermedium 15 umlaufenden Rahmen 16. Der Rahmen 16 ist aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Beispielsweise kann der Rahmen 16 in einem Kunststoffspritzgussverfahren an das Filtermedium 15 angespritzt sein.
Der Rahmen 16 umfasst eine Vielzahl das Filtermedium 15 zumindest teilweise umgreifende Greifabschnitte 17 bis 20, von denen in 4 vier Greifabschnitte 17 bis 20 erkennbar sind. Die Anzahl der Greifabschnitte 17 bis 20 ist beliebig. Die Greifabschnitte 17 bis 20 können mit Hilfe einer fluiddurchlässigen Spange oder Platte 21 miteinander verbunden sein. Eine Durchströmungsrichtung DR₁₅ des Filtermediums 15 des zweiten Filterelements 14 ist parallel zu und entgegen der Längsrichtung LR orientiert. Vorzugsweise ist die Durchströmungsrichtung DR₄ des Filtermediums 4 des ersten Filterelements 3 senkrecht zu der Durchströmungsrichtung DR₁₅ des Filtermediums 15 des zweiten Filterelements 14 orientiert. Das zweite Filterelement 14 umfasst eine um dieses umlaufende ovale Dichteinrichtung 22. Die Dichteinrichtung 22 kann fest mit dem Rahmen 16 und/oder dem Filtermedium 15 verbunden sein. Die Dichteinrichtung 22 ist vorzugsweise aus einem elastisch verformbaren Kunststoffmaterial gefertigt. Beispielsweise ist die Dichteinrichtung 22 aus einem aufgeschäumten Polyurethanwerkstoff gefertigt. Das zweite Filterelement 14 umfasst weiterhin an dem Rahmen 16 vorgesehene Positionierhilfen, Positionierelemente oder Eingriffsabschnitte 23. Die Eingriffsabschnitte 23 sind dazu eingerichtet, in korrespondierende Gegeneingriffsabschnitte 24 des ersten Filterelements 3 einzugreifen. Die Gegeneingriffsabschnitte 24 können an der ersten Endscheibe 6 vorgesehen sein. Der Rahmen 16 des zweiten Filterelements 14 steht auf der Vorderseite 8 der ersten Endscheibe 6 des ersten Filterelements 3 bzw. stützt sich auf dieser ab.
Das Filtergehäuse 2 umfasst einen Aufnahmeabschnitt 25 zum Aufnehmen des ersten Filterelements 3 und des zweiten Filterelements 14. Der Aufnahmeabschnitt 25 ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Alternativ kann der Aufnahmeabschnitt 25 aus Blech, insbesondere aus Stahlblech, gefertigt sein. Beispielsweise kann der Aufnahmeabschnitt 25 als kostengünstiges Kunststoffspritzgussbauteil ausgebildet sein. Weiterhin weist das Filtergehäuse 2 einen von dem Aufnahmeabschnitt 25 abnehmbaren Wartungsdeckel 26 auf. Über den Wartungsdeckel 26 können das erste Filterelement 3 und das zweite Filterelement 14 aus dem Aufnahmeabschnitt 25 entnommen werden. Der Wartungsdeckel 26 kann mit Hilfe von Schnellverschlüssen mit dem Aufnahmeabschnitt 25 verbunden sein. Zwischen dem Wartungsdeckel 26 und dem Aufnahmeabschnitt 25 kann eine Dichteinrichtung vorgesehen sein.
Das Filtergehäuse 2 bzw. Aufnahmeabschnitt 25 weist einen Fluideinlass 27 zum Einlass des zu filternden Fluids L in das Filtergehäuse 2 und einen Fluidauslass 28 zum Auslass des mit Hilfe der Filterelemente 3, 14 gefilterten Fluids L aus dem Filtergehäuse 2 auf. Der Fluideinlass 27 und Fluidauslass 28 sind vorzugsweise rohrförmig ausgebildet und können einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Das zu filternde Fluid L tritt in einer Einströmrichtung E in den Fluideinlass 27 ein. Das gefilterte Fluid L tritt in einer Ausströmrichtung A vorzugsweise parallel zur Längsrichtung LR des ersten Filterelements 3 aus dem Fluidauslass 28 aus. Die Einströmrichtung E ist senkrecht zur Ausströmrichtung A orientiert. In dem Filtergehäuse 2 und insbesondere in dem Aufnahmeabschnitt 25 ist ein erster Eingriffsbereich 29 vorgesehen, in den die Dichteinrichtung 9 des ersten Filterelements 3 eingreift. Der erste Eingriffsbereich 29 kann den Fluidauslass 28 vollständig umlaufen. Die Dichteinrichtung 9 ist dazu eingerichtet, das erste Filterelement 3 gegenüber dem Aufnahmeabschnitt 25 radial abzudichten.
Das Filtergehäuse 2 und insbesondere der Aufnahmeabschnitt 25 umfasst ferner einen zweiten Eingriffsbereich 30 zum Aufnehmen der Dichteinrichtung 22 des zweiten Filterelements 14. Die Dichteinrichtung 22 dichtet das zweite Filterelement 14 radial gegenüber dem Filtergehäuse 2 ab. Die Eingriffsbereiche 29, 30 sind vorzugsweise oval und umlaufen den Fluidauslass 28 vollständig. Die Eingriffsbereiche 29, 30 sind vorzugsweise symmetrisch.
7 zeigt in einer stark vereinfachten schematischen Schnittansicht der Filteranordnung 1 jeweils eine Kontur 31 der Dichteinrichtung 9 des ersten Filterelements 3 und eine Kontur 32 der Dichteinrichtung 22 des zweiten Filterelements 14. Die Konturen 31, 32 sind stark vereinfacht als Ellipsen dargestellt. Die Konturen 31, 32 können jeweils Außenkonturen oder Innenkonturen der Dichteinrichtungen 9, 22 sein. Die ovalen Konturen 31, 32 sind jeweils symmetrisch, d. h. sie umfassen jeweils eine Hauptsymmetrieachse 33, 34 und eine Nebensymmetrieachse 35, 36, wobei die Nebensymmetrieachse 35, 36 jeweils kürzer als die ihr zugeordnete Hauptsymmetrieachse 33, 34 ist. Die Hauptsymmetrieachsen 33, 34 sind senkrecht zu den Nebensymmetrieachsen 35, 36 angeordnet. Sowohl die Hauptsymmetrieachsen 33, 34 als auch die Nebensymmetrieachsen 35, 36 sind deckungsgleich oder zumindest parallel. Inbesondere ist die Dichteinrichtung 22 des zweiten Filterelements 14 so bezüglich der Dichteinrichtung 9 des ersten Filterelements 3 positioniert, dass die Kontur 32 von der Kontur 31 umlaufend konstant beabstandet ist.
Wie in den 2 bis 4 gezeigt, spannt die Dichteinrichtung 22 und insbesondere die Kontur 32 der Dichteinrichtung 22 eine Ebene E₂₂ auf. Die Durchströmungsrichtung DR₁₅ ist senkrecht zu der Ebene E₂₂ positioniert. Die Durchströmungsrichtung DR₄ ist vorzugsweise parallel zu der Ebene E₂₂ orientiert. Weiterhin ist in 3 zu erkennen, dass das Filtermedium 15 Filterfalten 37 aufweist. Jede Filterfalte 37 umfasst zwei Faltabschnitte 38, 39, die durch Faltkanten 40, 41 begrenzt sind. Die Faltkanten 40, 41 sind parallel zu der Ebene E₂₂ angeordnet. Dem Innenraum 13 abgewandte Faltkanten 40 können ferner selbst die Ebene E₂₂ aufspannen.
Das zweite Filterelement 14 verhindert bei einem Austausch des ersten Filterelements 14, dass zu reinigendes Fluid L ungefiltert aus dem Fluidauslass 28 austritt. Mit Hilfe der Eingriffsabschnitte 23 und der korrespondierenden Gegeneingriffsabschnitte 24 ist eine Fehlmontage des zweiten Filterelements 14 ausgeschlossen. Dadurch, dass das zweite Filterelement 14 nicht in dem Innenraum 13 des ersten Filterelements 3 angeordnet ist, ist gewährleistet, dass bei einem Herausziehen des ersten Filterelements 3 aus dem Filtergehäuse 2 das zweite Filterelement 14 nicht ebenfalls herausgezogen wird. Hierdurch ist auch bei einem Wechsel des ersten Filterelements 3 eine Verunreinigung der Reinseite RL der Filteranordnung 1 mit ungefiltertem Fluid L ausgeschlossen.
Bezugszeichenliste

1: Filteranordnung
2: Filtergehäuse
3: Filterelement
4: Filtermedium
5: Mittelrohr
6: Endscheibe
7: Endscheibe
8: Vorderseite
9: Dichteinrichtung
10: Öffnung
11: Innenfläche
12: Innenraum
13: Innenraum
14: Filterelement
15: Filtermedium
16: Rahmen
17: Greifabschnitt
18: Greifabschnitt
19: Greifabschnitt
20: Greifabschnitt
21: Platte
22: Dichteinrichtung
23: Eingriffsabschnitt
24: Gegeneingriffsabschnitt
25: Aufnahmeabschnitt
26: Wartungsdeckel
27: Fluideinlass
28: Fluidauslass
29: Eingriffsbereich
30: Eingriffsbereich
31: Kontur
32: Kontur
33: Hauptsymmetrieachse
34: Hauptsymmetrieachse
35: Nebensymmetrieachse
36: Nebensymmetrieachse
37: Filterfalte
38: Faltabschnitt
39: Faltabschnitt
40: Faltkante
41: Faltkante
A: Ausströmrichtung
E: Einströmrichtung
E₂₂: Ebene
DR₄: Durchströmungsrichtung
DR₁₅: Durchströmungsrichtung
L: Fluid
LR: Längsrichtung
RL: Reinseite
RO: Rohseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2227307 B1 [0003]

Claims

Filterelement (14), insbesondere Sekundärfilterelement, mit einem Filtermedium (15) und einer um das Filtermedium (15) umlaufenden Dichteinrichtung (22) zum radialen Abdichten des Filterelements (14) gegenüber einem Filtergehäuse (2), wobei eine Durchströmungsrichtung (DR₁₅) eines zu filternden Fluids (F) durch das Filtermedium (15) senkrecht zu einer von der Dichteinrichtung (22) aufgespannten Ebene (E₂₂) positioniert ist und die Dichteinrichtung (22) in der Ebene (E₂₂) insbesondere einen ovalen Verlauf hat.
Filterelement nach Anspruch 1, ferner aufweisend zumindest einen Eingriffsabschnitt (23), der dazu eingerichtet ist, formschlüssig in einen korrespondierenden Gegeneingriffsabschnitt (24) eines Hauptfilterelements (3) einzugreifen.
Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend einen um das Filtermedium (15) umlaufenden Rahmen (16), der fest mit der Dichteinrichtung (22) verbunden ist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Filterelement (14) eine ovale Geometrie aufweist und/oder wobei das Filterelement (14) plattenförmig ist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1–4, wobei das Filtermedium (15) gefaltet ist und wobei Faltkanten (40, 41) von Filterfalten (37) des Filtermediums (15) parallel zu der Ebene (E₂₂) angeordnet sind.
Filteranordnung (1), insbesondere Luftfilteranordnung, mit einem Filtergehäuse (2), einem Filterelement (14) nach einem der Ansprüche 1–5 und einem Hauptfilterelement (3), wobei das Filterelement (14) und das Hauptfilterelement (3) in dem Filtergehäuse (2) aufgenommen sind und wobei das Filterelement (14) außerhalb eines Innenraums (13) des Hauptfilterelements (3) angeordnet ist.
Filteranordnung nach Anspruch 6, wobei die Durchströmungsrichtung (DR₁₅) des zu filternden Fluids (F) durch das Filtermedium (15) des Filterelements (14) senkrecht zu einer Durchströmungsrichtung (DR₄) des zu filternden Fluids (F) durch ein Filtermedium (4) des Hauptfilterelements (3) orientiert ist.
Filteranordnung nach Anspruch 6 oder 7, wobei sich das Filterelement (14) auf einer Endscheibe (6) des Hauptfilterelements (3) abstützt.
Filteranordnung nach einem der Ansprüche 6–8, wobei das Filterelement (14) zumindest abschnittsweise in einem Innenraum (12) einer Dichteinrichtung (9) des Hauptfilterelements (3) aufgenommen ist.
Filteranordnung nach Anspruch 9, wobei die Dichteinrichtung (22) des Filterelements (14) so bezüglich einer Dichteinrichtung (9) des Hauptfilterelements (3) positioniert ist, dass eine Kontur (32) der Dichteinrichtung (22) des Filterelements (14) von einer Kontur (31) der Dichteinrichtung (9) des Hauptfilterelements (3) umlaufend konstant beabstandet ist.