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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Rundfilterelement, insbesondere zur Flüssigkeitsfiltration, beispielsweise für einen Öl- oder Kraftstofffilter, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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In
US 2012/0205044 A1 wird ein Verfahren zum Herstellen eines Filterelementes zur Filtration von Fluiden beschrieben. Das Filtermaterial des Filterelementes besteht aus einer mehrlagigen Filterbahn, die faltenförmig zu einem Rundfilter geformt wird, wobei die Filterbahnenden, welche aneinanderstoßen, über eine Schweißnaht verbunden werden. Die Schweißnaht wird mittels Ultraschall-Schweißens oder Laser-Schweißens erzeugt.
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Auch in
US 6,863,758 B1 wird ein Rundfilterelement zur Filtration von Flüssigkeiten beschrieben, dessen Filtermediumkörper als Faltenfilter ausgebildet ist, wobei die Filterbahn des Filtermediumkörpers im Endbereich über eine Ultraschall-Schweißverbindung verbunden ist. Alternativ zu einer Ultraschall-Schweißverbindung können die Filterbahnenden auch mithilfe eines Heizelementes verschweißt werden.
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Ein weiteres Rundfilterelement mit einem Filtermediumkörper, der als Faltenfilter ausgebildet ist, ist aus
US 5,622,624 bekannt. Die beiden Filterbahnenden des Filtermediumkörpers sind durch Klebstoff versiegelt. Mithilfe eines zusätzlich aufgebrachten Gießharzes die Filterbahnenden verbunden.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mehrlagige Filterbahnenden eines Filtermediumkörpers, der Bestandteil eines Rundfilterelementes ist, in einfacher Weise so zu verbinden, dass ein unerwünschter Bypass zwischen den Filterlagen der Filterbahn vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Die Erfindung betrifft ein Rundfilterelement zur Filtration eines Fluids, bei dem es sich vorzugsweise um ein flüssiges Fluid wie Kraftstoff, beispielsweise Dieselkraftstoff oder Öl, handelt. Es kommt auch eine Filtration gasförmiger Fluide in Betracht.
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Das Rundfilterelement weist einen Filtermediumkörper auf, der als Hohlkörper ausgebildet und ringförmig umlaufend, insbesondere als Hohlzylinder ausgeführt ist. Der Filtermediumkörper wird bezogen auf die Längsachse des Rundfilterelementes von dem zu reinigenden Fluid in Radialrichtung durchströmt, wobei ein innenliegender Innenraum im Filtermediumkörper einen Strömungsraum für das Fluid bildet. In bevorzugter Ausführung wird der Filtermediumkörper radial von außen nach innen durchströmt, so dass der Innenraum den Reinraum bildet, aus dem das gereinigte Fluid axial abgeleitet wird. Dementsprechend bildet die Außenseite des Filtermediumkörpers die Anström- bzw. Rohseite und die Innenseite, welche den Innenraum auskleidet, die Abström- bzw. Reinseite.
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Der Filtermediumkörper ist aus einer mehrlagigen Filterbahn gebildet, wobei die einzelnen Lagen der Filterbahn aufeinanderliegen und vorteilhafterweise miteinander verbunden sind. Um das Rundfilterelement zu formen, werden zwei Filterbahnenden der Filterbahn miteinander verbunden, wodurch sich der gewünschte Hohlkörper ergibt, insbesondere in Form eines Hohlzylinders. Die Verbindung der Filterbahnenden erfolgt durch Aufbringen eines Schmelzklebers auf jedes Filterbahnende, wodurch die Filterbahnenden versiegelt werden, und dem Verschweißen der versiegelten Filterbahnenden im Anschluss an das Aufbringen des Schmelzklebers
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Diese Ausführung hat den Vorteil, dass ein Bypass zwischen den verschiedenen Lagen der Filterbahn insbesondere im Bereich der Filterbahnenden verhindert wird. Die Versiegelung bewirkt einen strömungsdichten Abschluss der Filterbahnenden.
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Vorteilhaft ist des Weiteren, dass das Schmelzklebermaterial, das für die Versiegelung eingesetzt wird, auch für die Verschweißung der Filterbahnenden genutzt werden kann. Dies ermöglicht es, eine Verschweißung auch dann durchzuführen, wenn Filtermaterial des Filtermediumkörpers eingesetzt wird, das an sich nicht oder nur mit verhältnismäßig großem Aufwand zu verschweißen wäre. Gemäß der Erfindung erfolgt die Verschwei-ßung im Bereich der mit Schmelzkleber versiegelten Filterbahnenden, wobei der Schmelzkleberwerkstoff für die Verschweißung genutzt wird.
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Als Werkstoff für den Schmelzkleber wird beispielsweise ein Hotmelt eingesetzt.
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Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Rundfilterelementes, welches insbesondere zur Flüssigkeitsfiltration eingesetzt wird und einen Filtermediumkörper aufweist, der nach Fertigstellung einen Hohlkörper bildet und ringförmig geschlossen ausgebildet ist. Der Filtermediumkörper ist aus einer mehrlagigen Filterbahn aufgebaut, wobei die verschiedenen, aufeinanderliegenden Filterlagen der Filterbahn miteinander verbunden sind. Zur Herstellung werden zwei Filterbahnenden der Filterbahn durch Aufbringen eines Schmelzklebers versiegelt, anschließend werden die versiegelten Filterbahnenden durch Verschweißen miteinander verbunden.
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Das Rundfilterelement kann mit Endscheiben versehen sein, die auf axial gegenüberliegenden Stirnseiten des Filtermediumkörpers angeordnet sind und die Stirnseiten des Filtermediumkörpers strömungsdicht abschließen. Das Rundfilterelement umfasst den Filtermediumkörper und die Endscheiben.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist der Filtermediumkörper faltenförmig ausgebildet, wobei die Längskanten der Falten parallel oder zumindest annähernd parallel zur Längsachse des Rundfilterelementes verlaufen. Die Filterbahnenden, welche miteinander verbunden sind, bilden jeweils eine Endfalte der Filterbahn.
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Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird der Schmelzkleber während eines Schneidvorganges auf die Filterbahnenden aufgebracht. Es wird somit zeitgleich mit dem Zurechtschneiden der Filterbahn auch der Schmelzkleber auf die Filterbahnenden aufgebracht. Im Anschluss hieran erfolgt das Verschweißen der über den Schmelzkleber versiegelten Filterbahnenden.
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Der Filtermediumkörper des Rundfilterelementes ist vorteilhafterweise hohlzylindrisch oder ggf. konusförmig ausgebildet.
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Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird der Schweißvorgang, mit dem die beiden versiegelten Filterbahnenden miteinander verschweißt werden, als Ultraschall-Schweißen ausgeführt.
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Das erfindungsgemäße Rundfilterelement bzw. das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren zum Herstellen eines derartigen Rundfilterelementes ermöglichen zum einen die strömungsdichte Versiegelung der Filterbahnenden und zum anderen die sichere Schweißverbindung zwischen den Filterbahnenden, was jeweils mit einfachen Maßnahmen erreicht werden kann. Vorteilhaft ist es außerdem, dass nur eine verhältnismäßig kleine Fläche der Filterbahn versiegelt ist, so dass eine entsprechend große Fläche für die Filtration des Fluids zur Verfügung steht. Der Prozess des Versiegelns der Filterbahnenden und des Verschweißens lässt sich außerdem kostengünstig realisieren.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse und einem vorbeschriebenen Rundfilterelement, das in dem Filtergehäuse aufgenommen ist.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den Zeichnungen und der Figurenbeschreibung zu entnehmen. Es zeigen:
- 1 in perspektivischer Ansicht ein Rundfilterelement mit einem faltenförmigen Filtermediumkörper aus einer gefalteten Filterbahn, deren Filterbahnenden durch Aufbringen eines Schmelzklebers versiegelt und durch Verschweißen miteinander verbunden sind,
- 2 eine perspektivische Teilansicht aus dem Bereich der versiegelten und miteinander verschweißten Filterbahnenden,
- 3 eine Seitenansicht der Filterbahn mit den versiegelten und verschweißten Filterbahnenden.
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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 1 ist ein Rundfilterelement 1 dargestellt, das beispielsweise zur Flüssigkeitsfiltration, insbesondere zur Filtration von Kraftstoff wie Dieselkraftstoff oder zur Filtration von Öl eingesetzt werden kann. Das Rundfilterelement ist hohlzylindrisch ausgebildet und umfasst einen hohlzylindrischen Filtermediumkörper 2, an dessen beiden axial gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils eine Endscheibe 3, 4 zur strömungsdichten Abdichtung des Filtermediumkörpers angeordnet ist. Der Filtermediumkörper 2 weist Filterfalten 6 auf, deren Längskanten sich parallel oder zumindest annähernd parallel zur Längsachse 5 des Rundfilterelementes 1 erstrecken. Der Filtermediumkörper 2 ist aus einer Filterbahn aus Filtermaterial gefertigt, in die Falten eingebracht sind und die zu dem Hohlzylinder geformt ist, wobei zwei Filterbahnenden 8 und 9 (2, 3) in einem Verbindungsbereich 7 miteinander verbunden sind.
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Die Filterbahn, aus der der Filtermediumkörper 2 gefertigt ist, ist mehrlagig aufgebaut. In 3 ist beispielhaft eine mittlere Lage 10 in der Filterbahn des Filtermediumkörpers 2 angedeutet, die zwischen äußeren Lagen der Filterbahn liegt, wobei alle Lagen der Filterbahn parallel zueinander verlaufen. Sämtliche Lagen der Filterbahn des Filtermediumkörpers 2 sind miteinander verbunden. Es sind mindestens zwei Lagen der Filterbahn vorgesehen, wobei ggf. auch drei, vier oder mehr Lagen in der Filterbahn enthalten sein können.
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Die Stirnkante jedes Filterbahnendes 8, 9 ist von einer Schmelzkleberversiegelung 11, 12 umgriffen, wodurch die Filterbahnenden von dem Schmelzkleber versiegelt sind. Die Schmelzkleberversiegelung umgreift die Stirnkante jedes Filterbahnendes 8, 9 und erstreckt sich entlang beider Seitenflächen der Filterbahnenden 8 und 9. Im Bereich der einander zugewandten Seiten sind die Schmelzkleberversiegelungen 11 und 12 durch Verschweißen fest miteinander verbunden.
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Als Material für den Schmelzkleber, mit dem die Versiegelung 11, 12 durchgeführt wird, wird beispielsweise ein Hotmelt verwendet.
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Bei der Herstellung des Rundfilterelementes wird die Filterbahn des Filtermediumkörpers 2 beim Zurechtschneiden auf die gewünschte Länge im Bereich der entstehenden Filterbahnenden 8, 9 gleichzeitig mit dem Schneiden mit der Schmelzkleberversiegelung 11 bzw. 12 versehen. Die Schmelzkleberversiegelung 11, 12 verhindert eine unerwünschte Bypasswirkung zwischen den verschiedenen Lagen der Filterbahn im Bereich der Filterbahnenden 8, 9. Im Anschluss hieran erfolgt nach dem Formen zum Hohlzylinder ein Verschweißen der aneinanderliegenden Filterbahnenden 8, 9 im Bereich der Schmelzkleberversiegelung 11, 12, wobei der Verschweißungsvorgang mithilfe von Ultraschall durchgeführt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0205044 A1 [0002]
- US 6863758 B1 [0003]
- US 5622624 [0004]
