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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ringfilterelement mit einem Faltenstern und zumindest einer Endscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Filtereinrichtung, insbesondere ein Öl- und Kraftstofffilter, mit einem solchen Ringfilterelement.
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Bei Flüssigfiltersystemen muss von Zeit zu Zeit ein Ringfilterelement ausgetauscht werden, um einen ordnungsgemäßen Betrieb aufrechterhalten zu können. Um dabei einen komfortablen Service gewährleisten zu können, bietet es sich an, die Filtereinrichtung mit einer Entleerungseinrichtung auszustatten, beispielsweise einem Leerlaufkanal, der von einem an einem Ringfilterelement angeordneten Pin im Einbauzustand verschlossen wird, so dass bei einer Entnahme des Ringfilterelements aus dem Filtergehäuse selbsttätiges Entleeren erfolgen kann.
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Aus der
EP 2 509 697 B1 ist ein gattungsgemäßes Ringfilterelement mit einem Faltenstern und zumindest einer Endscheibe bekannt, wobei dieses Ringfilterelement in eine zugehörige Filtereinrichtung einsetzbar ist. Beim Einsetzen des Ringfilterelements in das Filtergehäuse gleitet das Ringfilterelement mit einem Positioniermittel auf einer schiefen Ebene entlang, bis es mit seinem Pin in einen Leerlaufkanal im Filtergehäuse eingreift und diesen verschließt.
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Aus der
DE 299 21 543 U1 ist ein Filtereinsatz für einen Flüssigkeitsfilter bekannt, der zwei Endscheiben aufweist, von denen wenigstens eine, eine zentrale Durchbrechung besitzt. Ebenfalls vorgesehen ist ein Ableitungskanal zur Entleerung des Flüssigkeitsfilters beim Wechsel des Ringfilterelements. Als Verschlussglied für den Ableitungskanal ist ein als Teil des Ringfilterelements ausgebildeter und sich von dessen einer Endscheibe zentral nach außen hin erstreckender Verschlussdorn vorgesehen, der im Einbauzustand des Ringfilterelements dichtend in einer einen Teil des Ableitungskanals bildenden Bohrung liegt.
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Aus der
DE 20 2005 002 955 U1 ist ein Filtereinsatz für ein Flüssigkeitsfilter bekannt, mit zwei Endscheiben, von denen wenigstens eine, eine zentrale Durchbrechung aufweist. Ebenfalls vorgesehen ist wiederum ein Ableitungskanal zur Entleerung des Flüssigkeitsfilters, wobei als Verschlussglied für den Ableitungskanal ein Verschlussdorn vorgesehen ist.
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Aus der
DE 20 2005 007 637 U1 ist ein Filterelement zur Reinigung eines Fluids bekannt, aufweisend mindestens zwei Einzelelemente, welche mittels einem Verbindungsstift verbunden sind. Die Einzelelemente verfügen über jeweils zwei Endscheiben und ein zwischen den Endscheiben angeordnetes Filtermedium. Das Verbindungsstück verfügt über einen radial umlaufenden Dichtwulst, welcher mit der Endscheibe eines Einzelelements dichtend zusammenwirkt. Hierdurch soll insbesondere ein Kostenaufwand für die Dichtung reduziert werden können.
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Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ringfilterelementen bzw. Filtereinrichtungen ist, dass bei diesen ein exzentrisch abstehender Pin üblicherweise einen integralen Bestandteil einer Endscheibe eines Ringfilterelements bildet und dadurch bei einem Austausch des Ringfilterelements zusammen mit diesem entsorgt wird. Dies ist insbesondere unter Umweltgesichtspunkten verbesserungswürdig. Wird der Pin nicht direkt als integraler Bestandteil der Endscheibe ausgebildet, so muss dieser relativ zu einem Positionierelement an der Zarge oder an anderer Stelle des Ringfilterelements positioniert bzw. ausgerichtet werden, um eine einwandfreie Montage des Ringfilterelements gewährleisten zu können. Bei einer Lösung, bei welcher somit die Positionierkontur vom Pin entkoppelt ist, entsteht somit ein erhöhter Montageaufwand, der ebenso verbesserungswürdig erscheint.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Ringfilterelement der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik genannten Nachteile überwindet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, erstmals ein Ringfilterelement anzugeben, bei welchem die Aufgaben zumindest einer Positionierkontur und eines Pins zum Verschließen eines Leerlaufkanals an ein Zusatzbauteil ausgelagert sind, wodurch sich nicht nur die Montage erleichtert, sondern auch bislang nicht einsetzbare Filterelemente mit Endscheiben aus Papier oder Vlies einsetzen lassen. Das erfindungsgemäße Ringfilterelement weist somit ein Filterelement mit einem Faltenstern und zumindest einer Endscheibe auf, sowie zusätzlich das erfindungsgemäße Zusatzbauteil, mit einem Radialabschnitt, an welchem ein axial abstehender Pin angeordnet ist, und entsprechend einer ersten Alternative eine an dem Radialabschnitt angeordnete und radial nach innen weisende Positionierkontur. Entsprechend einer zweite Alternative ist zusätzlich am Radialabschnitt des Zusatzbauteils ein Zargenabschnitt angeordnet, der in entgegengesetzter Axialrichtung zum Pin vom Radialabschnitt absteht und an dem eine Positionierkontur angeordnet ist, wobei der Zargenabschnitt parallel zum Pin versetzt angeordnet ist. In eingebautem Zustand greift das Zusatzbauteil bei dieser Ausführungsvariante mit seinem Zargenabschnitt in einen Innenraum des Ringfilterelements ein. Der Zargenabschnitt kann dabei selbstverständlich lediglich zur Fixierung der Positionierkontur dienen und muss keine ganze oder teilweise Zarge darstellen. Das erfindungsgemäße Zusatzbauteil, welches beispielsweise als kostengünstiges einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein kann, umfasst somit zumindest den Radialabschnitt, an welchem entweder direkt oder indirekt über den Zargenabschnitt die Positionierkontur angeordnet ist, sowie den Pin, wobei bei der zweiten Alternative sowohl der Zargenabschnitt als auch der Pin auf gegenüberliegenden Seiten und parallel zueinander versetzt am Radialabschnitt des Zusatzbauteils angeordnet sind. Das Zusatzbauteil kann dabei in einfacher Weise beispielsweise mit der Endscheibe des Filterelements verclipst und damit fest mit diesem verbunden werden. Bei einem Austausch des Filterelements bzw. des Ringfilterelements kann somit das gesamte Ringfilterelement aus einer zugehörigen Filtereinrichtung ausgebaut und anschließend das Zusatzbauteil vom Filterelement getrennt werden, so dass lediglich das Filterelement ausgetauscht, das Zusatzbauteil jedoch wiederverwendet werden kann. Dies ermöglicht es insbesondere, das Filterelement auf einfachste und damit auch kostengünstige Weise herzustellen, beispielsweise mit einem Faltenstern und zwei Papierendscheiben, da nunmehr keine Endscheibe aus Kunststoff mehr erforderlich ist, um den Pin daran befestigen zu können. Die Befestigung des Pins erfolgt vielmehr am Radialabschnitt des Zusatzbauteils, wodurch die vergleichsweise einfache Ausbildung der Endscheibe möglich ist.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung entsprechend der zweiten Alternative ist das Zusatzbauteil als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet. Das Zusatzbauteil umfasst somit den Radialabschnitt, den Zargenabschnitt mit der Positionierkontur sowie den Pin und lässt sich als einstückiges Kunststoffspritzgussteil kostengünstig aber dennoch qualitativ hochwertig herstellen. Je nach Wahl des hierfür verwendeten Kunststoffs besitzt dieser auch eine hohe Medienbeständigkeit, insbesondere gegenüber Kraftstoff oder Öl.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Zusatzbauteil mit einer Endscheibe des Ringfilterelements verclipst. Ein derartiges Verclipsen sichert einerseits eine zuverlässige Verbindung des Zusatzbauteils mit dem Filterelement bzw. dessen Endscheibe und ermöglicht andererseits eine vergleichsweise einfache Demontage, die ein Wechseln des Filterelements bzw. des Ringfilterelements vereinfacht. Durch die Demontage und Wiederverwendung des Zusatzbauteils lassen sich insbesondere auch Ressourcenvorteile erzielen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Zargenabschnitt des Zusatzbauteils Bestandteil einer kompletten Innenzarge für den Faltenstern des Filterelements. Der Zargenabschnitt ist somit bei dieser speziellen Ausführungsform als komplette Innenzarge ausgebildet, auf welche der Faltenstern des Filterelements aufgeschoben wird. Eine Ausrichtung des Filterelements relativ zum Zusatzbauteil ist nicht erforderlich, da das Zusatzbauteil bezüglich seines Pins über die an dem Zargenabschnitt angeordnete Positionierkontur zuverlässig ausgerichtet wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist zumindest eine Endscheibe des Filterelements aus Papier, aus einem Vlies oder aus Nitrilkautschuk ausgebildet. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, welch mannigfaltige Ausführungsformen für die Endscheiben möglich sind, da diese nun nicht mehr den Pin halten müssen. Insbesondere ist deshalb auch eine vergleichsweise weiche und kostengünstige Ausbildung der Endscheiben, beispielsweise aus Papier, denkbar.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Zusatzbauteil in eine Falte des Faltensterns eingesteckt. Hierfür kann beispielsweise am Radialabschnitt des Zusatzbauteils ein entsprechendes Schwert vorgesehen sein, welches im Einbauzustand in eine Falte des Faltensterns eingreift und dadurch das Zusatzbauteil am Filterelement bzw. am Faltenstern fixiert.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Filtereinrichtung, insbesondere ein Öl- oder ein Kraftstofffilter, mit einem in den vorherigen Absätzen beschriebenen Ringfilterelement auszustatten, wobei die erfindungsgemäße Filtereinrichtung ein einen Filtergehäusetopf aufweisendes Filtergehäuse aufweist, in welchem das Ringfilterelement angeordnet ist und mit seinem Pin in einen filtergehäusetopfseitigen Kanal, beispielsweise einen Leerlaufkanal, eingreift. Am Filtergehäusetopf ist darüber hinaus ein rohrförmiger Dom vorgesehen, der bei montierter Filtereinrichtung in einen Innenraum des Ringfilterelements eingreift. An einem freien Ende des rohrförmigen Doms ist eine Führungskontur vorgesehen, die mit der am Zusatzbauteil angeordneten Positionierkontur zusammenwirkt und darüber ein Ausrichten des Zusatzbauteils bewirkt. Das Ausrichten des Zusatzbauteils ist insbesondere für ein schnelles und leichtes Einführen des Pins in den Leerlaufkanal im Filtergehäusetopf erforderl ich.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
- 1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Ringfilterelement,
- 2 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung im Bereich eines Filtergehäusetopfes,
- 3 eine Darstellung wie in 2, jedoch in einer Einbauposition des Ringfilterelements.
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Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßes Ringfilterelement 1 ein Filterelement 11 mit einem Faltenstern 2 sowie zumindest einer Endscheibe 3 auf. Erfindungsgemäß ist noch ein Zusatzbauteil 4 vorgesehen, mit einem Radialabschnitt 5, an welchem ein axial abstehender Pin 6 angeordnet ist. Bei einer ersten Alternative ist an dem Radialabschnitt 5 direkt eine radial nach innen weisende Positionierkontur 9' angeordnet. Entsprechend einer zweiten Alternative weist das Zusatzbauteil 4 einen Zargenabschnitt 7 auf, der in entgegengesetzter Axialrichtung 8 zum Pin 6 vom Radialabschnitt 5 absteht, d.h. hier nach oben, während der Pin 6 nach unten vom Radialabschnitt 5 absteht, und an dem eine Positionierkontur 9 angeordnet ist. Der Zargenabschnitt 7 ist dabei parallel zum Pin 6 versetzt angeordnet und ausgerichtet, wobei gemäß der 1 der Zargenabschnitt 7 radial innerhalb des exzentrisch angeordneten Pins 6 angeordnet ist. Das Zusatzbauteil 4 greift darüber hinaus mit seinem Zargenabschnitt 7 in einen Innenraum 10 des Ringfilterelements 1 ein. Selbstverständlich sind dabei die in 1 dargestellten Positionierkonturen 9, 9' immer nur alternativ vorgesehen. Bei der ersten Alternative des Zusatzbauteils 4 entfällt somit der Zargenabschnitt 7 samt der daran angeordneten Positionierkontur 9. Während bei der zweiten Alternative der Zargenabschnitt 7 zumindest einen Teil einer Innenzarge 13 übernehmen kann, stellt die erste Alternative der erfindungsgemäßen Lösung eine besonders kostengünstige Lösung dar.
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Mit dem erfindungsgemäßen, separat zum Filterelement 11 ausgebildeten Zusatzbauteil 4 ist es erstmals möglich, die ansonsten für die Befestigung des Pins 6 vergleichsweise steif auszubildenden Endscheiben 3 nunmehr deutlich weicher ausbilden zu können, so dass diese beispielsweise aus einem Papier, aus einem Vlies oder einem Nitrilkautschuk herstellbar sind. Hierdurch lässt sich das Filterelement 11 insgesamt deutlich kostengünstiger herstellen, da insbesondere die bislang aus Kunststoff ausgebildeten Endscheiben in der Herstellung und im Materialaufwand vergleichsweise teuer, aber zur Lagerung bzw. zur Befestigung des Pins 6 erforderlich waren.
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Das erfindungsgemäße Zusatzbauteil 4 kann beispielsweise als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein, wodurch es nicht nur kostengünstig, sondern zugleich auch mit hoher Qualität hergestellt werden kann. Zur Befestigung des Zusatzbauteils 4 am Filterelement 11 kann beispielsweise eine Clipsverbindung 12 vorgesehen sein. Darüber hinaus ist denkbar, dass der Zargenabschnitt 7 der zweiten Alternative des Zusatzbauteils 4 eine komplette Innenzarge 13 bildet oder einen Bestandteil einer derartigen Innenzarge 13 bildet und dadurch den Faltenstern 2 nach innen aussteift. Alternativ zu der Clipsverbindung 12 kann rein theoretisch auch denkbar sein, dass das Zusatzbauteil 4 in eine Falte des Faltensterns 2 eingesteckt und hierüber am Filterelement 11 befestigt wird.
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Durch die erstmals mit dem erfindungsgemäßen Ringfilterelement 1 mögliche Entkopplung des Zusatzbauteils 4 vom Filterelement 11 ist es möglich, ein vergleichsweise kostengünstig und einfach aufgebautes Filterelement 11 zu schaffen, bestehend aus dem Faltenstern 2 und zumindest einer Endscheibe 3, die den Faltenstern 2 endseitig einfasst. Bei dem Filterelement 11 gemäß der 1 ist der Faltenstern 2 durch eine obere und untere Endscheibe 3 jeweils stirnendseitig eingefasst. Das erfindungsgemäße Zusatzbauteil 4 weist darüber hinaus den großen Vorteil auf, dass bei einem turnusmäßig zu erfolgenden Austausch des Ringfilterelements 1 lediglich das Filterelement 11 ausgetauscht bzw. gewechselt werden muss, während das Zusatzbauteil 4 zusammen mit dem Pin 6 und insbesondere der Innenzarge 13 wiederverwendet werden können, wodurch eine nicht zu unterschätzende Ressourcenschonung erreicht werden kann. Durch die einstückige Ausbildung der Positionierkontur 9, 9' mit dem Pin 6 kann auch eine bislang erforderliche Ausrichtung dieser beiden Komponenten zueinander entfallen, so dass auch das Filterelement 11 drehwinkelunabhängig auf der Innenzarge 13 aufgeschoben und in einer Filtereinrichtung 14 (vgl. 2 und 3) montiert werden kann. Rein theoretisch kann der Zargenabschnitt 7 auch lediglich einen axialen Ringkragen geringer Höhe darstellen, wie dies in den 2 und 3 dargestellt ist, sofern die darüber angeordnete Innenzarge 13 entfällt.
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Die Filtereinrichtung 14 kann beispielsweise als Öl- oder als Kraftstofffilter ausgebildet sein und besitzt neben dem gemäß der 1 dargestellten Ringfilterelement 1 zusätzlich noch ein einen Filtergehäusetopf 15 aufweisendes Filtergehäuse 16. In dem Filtergehäusetopf 15 ist dabei das Ringfilterelement 1 angeordnet und greift im Einbauzustand mit seinem Pin 6 in einen Kanal 17, beispielsweise einen Leerlaufkanal 18, ein. Im Einbauzustand verschließt somit der Pin 6, an welchem üblicherweise noch eine O-Ringdichtung 19 angeordnet ist, den Leerlaufkanal 18. Zur richtigen Positionierung des Pins 6 relativ zum Kanal 17 bzw. zum Leerlaufkanal 18 ist am Filtergehäusetopf 15 ein rohrförmiger Dom 20 vorgesehen, der bei montierter Filtereinrichtung 1 in den Innenraum 10 des Ringfilterelements 1 eingreift. An seinem freien Ende weist der rohrförmige Dom 20 eine Führungskontur 21 auf, die mit der am Zusatzbauteil 4 angeordneten Positionierkontur 9, 9' zusammenwirkt. Die Führungskontur 21 bewirkt dabei ein Entlanggleiten der Positionierkontur 9, 9' auf derselben, bis beispielsweise eine Axialnut 22 erreicht ist, in welche die Positionierkontur 9 eingreift und dabei zugleich den Pin 6 im Kanal 17 dichtend versenkt. Die Axialnut 22 ist somit derart angeordnet, dass bei einem Eingreifen der Positionierkontur 9, 9' in die Axialnut 22 zugleich der Pin 6 fluchtend zum Kanal 17, d.h. zum Leerlaufkanal 18, ausgerichtet ist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Ringfilterelement 1 und der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung 14 lassen sich mehrere Vorteile realisieren: Zum einen muss keine aufwendige Ausrichtung einer an der Innenzarge 13 angeordneten Positionierkontur 9, 9' relativ zum Pin 6 mehr erfolgen, da der Pin 6 und die Positionierkontur 9, 9' über das einstückig ausgebildete Zusatzbauteil 4 miteinander verbunden und bereits zueinander ausgerichtet sind. Zugleich kann die Endscheibe 3 eines in dem erfindungsgemäßen Ringfilterelement 1 eingesetzten Filterelements 11 nunmehr auch aus deutlich weicheren Materialien ausgebildet sein, welche bislang nicht die notwendigen Materialeigenschaften aufwiesen, um den Pin 6 daran fixieren zu können. Hierdurch ist es insbesondere möglich, das gesamte Filterelement 11, d.h. die Endscheiben 3 und den Faltenstern 2, kostengünstig auszubilden, da beispielsweise die Endscheiben 3 aus einem Vlies oder gar aus Papier oder Nitrilkautschuk hergestellt werden können.
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Von weiterem großen Vorteil ist, dass bei einem Austausch des Ringfilterelements 1 lediglich das Filterelement 11 ausgetauscht werden muss, während das Zusatzbauteil 4 einfach vom verbrauchten Filterelement 11 abgenommen und mit einem neuen Filterelement 11 verbunden werden kann, wodurch eine erhebliche Ressourcenschonung bewirkt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2509697 B1 [0003]
- DE 29921543 U1 [0004]
- DE 202005002955 U1 [0005]
- DE 202005007637 U1 [0006]
