DE102019106482A1

DE102019106482A1 - Filterelement und Filtersystem

Info

Publication number: DE102019106482A1
Application number: DE102019106482.1A
Authority: DE
Inventors: Sven Epli; Daniel Schmid
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2019-09-26
Also published as: DE102019102172A1; KR20190110446A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere Flachfilterelement, (10) zum Filtern eines Fluids, mit wenigstens einem Filterbalg (12), der eine bestimmungsgemäße Rohseite (50) und eine dieser gegenüberliegende bestimmungsgemäße Reinseite (52) aufweist, wobei der Filterbalg (12) umlaufend von einem die Stirnkanten (22, 23) des Filterbalgs (12) abdichtenden Rahmen (28) umgeben ist, mit einem seitlich vom Rahmen (28) aus gesehen nach außen abstehenden, dichtungstragenden Steg (31), wobei der Steg (31) einen ersten Teilbereich (31-1) aufweist, welcher in einem Winkel zu einer Seitenwand (29) des Rahmens (28) angeordnet ist, wobei der Winkel (α) ausgewählt ist aus einem Bereich von 0° bis 180°, bezogen auf die Seitenwand (29) des Rahmens (28), an welcher der Steg (31) angeordnet ist, wobei die Kante der Seitenwand (29) des Rahmens (28) an der bestimmungsgemäßen Reinseite (52) den 0° Winkel definiert und die Kante der Seitenwand (29) des Rahmens (28) an der bestimmungsgemäßen Rohseite (50) den 180° Winkel definiert, und einem zweiten Teilbereich (31-2), welcher in Krafteinleitungsrichtung (48) ausgebildet ist, wobei in dem zweiten Teilbereich (31-2) des Stegs (31) ein Verpressbereich (45), welcher an den ersten Teilbereich (31-1) des Stegs (31) anschließt, und Öffnungen (30) vorgesehen sind, wobei die Öffnungen (30) im Bereich einer Außenkante (32), insbesondere entlang der Außenkante (32), des zweiten Teilbereichs (31-2) des Stegs (31) verlaufen, wobei eine am Steg (31) umlaufende Radialdichtung (40) vorgesehen ist und sich Dichtungsmaterial der Radialdichtung (40) durch die Öffnungen (30) erstreckt, und wenigstens eine Dichtfläche (42, 44) der Radialdichtung (40) bezogen auf eine Flachseite des Verpressbereichs (45) des zweiten Teilbereichs (31-2) des Stegs (31) axial in Gegenrichtung zur Krafteinleitungsrichtung (48) beabstandet zu dem Verpressbereich (45) des Stegs (31) angeordnet ist.Die Erfindung betrifft ferner ein Filtersystem (100) mit einem solchen auswechselbaren Filterelement (10).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement zum Filtern eines Fluids, insbesondere zur Verwendung für Kassettenluftfilter einer Brennkraftmaschine oder als Innenraum luftfilter, insbesondere eines Kraftfahrzeugs sowie ein Filtersystem mit einem Filterelement.
Stand der Technik
Um beispielsweise im Automobilbereich Fluide, wie Kraftstoffe, andere Betriebsmittel oder Innenraumluft, zu filtern, werden häufig gefaltete oder plissierte Filtermedien eingesetzt. Dabei ist es oft notwendig, die Faltenprofile durch Hilfsmittel zu stützen, damit auch bei Fluiddurchtritt die Form erhalten bleibt. Ferner ist es gewünscht, die Filterelemente an ihren Rändern gegen die Filteraufnahme oder das jeweilige Filtergehäuse abzudichten, damit kein ungefiltertes Fluid an dem plissierten Filtermedium vorbeiströmen kann.
In DE 10 2009 056 511 A1 ist ein Filterelement offenbart, welches insbesondere ein Innenraum luftfilter für ein Kraftfahrzeug ist. Das Filterelement weist einen gefalteten Filterbalg, einen zumindest teilweise an den Filterbalg gespritzten Kunststoffrahmen und eine zumindest teilweise an den Kunststoffrahmen angeschäumte Kunststoffschaumdichtung, beispielsweise eine Schaumdichtung, beispielsweise aus Polyurethan (PUR), auf.
Der an den Filterbalg angespritzte Kunststoffrahmen dient zum Beispiel zum Stützen von Faltenprofilen des Filterbalgs. Ferner kann der an den Filterbalg angespritzte Kunststoffrahmen zum seitlichen Abdichten zum Beispiel gegenüber einer Filteraufnahme dienen.
Der Kunststoffrahmen und die Kunststoffschaumdichtung sind in einem Spritzgussverfahren erzeugt. Durch das Spritzen des Kunststoffrahmens, der ausreichend starr ist, um dem Filterbalg Stabilität zu verleihen, erreicht man eine ausreichend feste Verbindung mit den Faltenprofilen. Durch das Einspritzen der Kunststoffschaumdichtung, beispielsweise durch ein Reaktionsspritzgießverfahren, können beliebige Formen für Rahmen und Radialdichtung realisiert werden. Allerdings sind nicht alle Materialkombinationen für die Verbindung von Kunststoffrahmen und Kunststoffdichtungen, insbesondere angespritzte Dichtungen oder angeschäumte Dichtungen geeignet. Beispielsweise erfordert ein, insbesondere thermoplastischer, Kunststoffrahmen, beispielsweise ein Polypropylen (PP)-Rahmen, aufgrund der Oberflächenenergie eine Oberflächenbehandlung, beispielsweise mittels Ionisation, Plasmabehandlung oder Corona-Verfahren, damit eine Kunststoffdichtung, beispielsweise eine angeschäumte oder angespritzte Dichtung, beispielsweise aus Polyurethan ausreichend sicher auf der Oberfläche des Kunststoffrahmens haftet, oder es ist alternativ ein mechanischer Kraftschluss zwischen dem Kunststoffrahmen und der Schaumdichtung notwendig.
CN 102 380 272 A zeigt eine derartige mechanische Verankerung der Schaumdichtung an einem Steg an einem Rahmen, wobei der Steg Öffnungen aufweist und wobei die Axialdichtung der CN 102 380 272 A mittels der Öffnungen und zusätzlicher seitlicher Ausschnitte am Rahmen mechanisch am Rahmen verankert ist. Die Axialdichtung der CN 102 380 272 A hat hierbei eine axial dichtende Dichtwulst, welche vom Filterelement aus betrachtet radial nach außen versetzt im Bereich der Außenkannte des Stegs und von der Außenkante des Stegs aus betrachtet vor den Öffnungen im Steg angeordnet ist. Dies hat den Nachteil, dass entlang des Stegs an der Schnittstelle zwischen durch die Öffnungen durchtretender Dichtmasse und der Stegoberfläche Undichtigkeiten möglich sind, so dass entlang dieser Schnittstelle Rohluft auf die Reinseite strömen kann. Bei der mechanischen Verankerung der Axialdichtung der CN 102 380 272 A , bei welcher der Dichtwulst vor den Öffnungen angeordnet ist, ist zudem die Dichtkraft an der Stelle der Verankerung mittels des Durchtritts des Dichtungsmaterials durch eine Öffnung im Steg nicht einheitlich verteilt bzw. homogen, da das Dichtmaterial nicht dieselbe Steifigkeit hat wie das Material des Stegs, so dass die Dichtkraft des Dichtungsmaterials im Zusammenwirken mit dem Steg von der Dichtkraft des reinen Dichtmaterials im Bereich der Öffnung unterschiedlich ist.
DE 100 58 478 A1 ist darauf gerichtet, ein flaches Filterelement zu schaffen, welches eine kostengünstig herstellbare und alterungsbeständige Dichtung für den Einbau in das Gehäuse aufweist. Hierzu ist aus DE 100 58 478 A1 ein Filterelement bekannt, mit einem Faltenbalg und einer den Faltenbalg umgebenden Dichtung aus einem V-Profil, welches in einen Rahmen eingegossen ist, wobei Löcher im V-Profil der Dichtung für eine zuverlässige Halterung im Rahmen dienen, da sie durch das Material des Rahmens ausgefüllt werden.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement zum Filtern eines Fluids, insbesondere zur Luftfilterung, insbesondere zur Motoransaugluftfilterung, oder Gebäudeluftfilterung oder Innenraumluftfilterung, zu schaffen, bei welchem konstruktiv einfach eine Dichtung, welche mittels mechanischer Verankerung an einem Kunststoffrahmen befestigt wird ohne eine zusätzliche Oberflächenbehandlung des Kunststoffrahmens zu erfordern, wobei auch an der Schnittstelle der mechanischen Verankerung die insbesondere einheitliche Dichtigkeit beim Einsatz in einem Filtergehäuse gesichert ist. Es ist eine weitere Aufgabe, ein derartiges Filterelement mit einer Radialdichtung bereitzustellen, bei welcher die Dichtkraft des Dichtungsmaterials im Zusammenwirken mit dem Steg des Rahmens des Filterelements einheitlich verteilt und insbesondere die Verankerung von der Dichtungskraft entkoppelt ist.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids zur Aufnahme eines solchen austauschbaren Filterelements zu schaffen.
Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filterelement, insbesondere Flachfilterelement, zum Filtern eines Fluids, insbesondere zur Luftfilterung, insbesondere zur Motoransaugluftfilterung, oder Gebäudeluftfilterung oder Innenraumluftfilterung, mit wenigstens einem Filterbalg, der eine bestimmungsgemäße Rohseite und eine dieser gegenüberliegende bestimmungsgemäße Reinseite aufweist, wobei der Filterbalg umlaufend von einem die Stirnkanten des Filterbalgs abdichtenden Rahmen umgeben ist, mit einem seitlich vom Rahmen aus gesehen nach außen abstehenden, dichtungstragenden Steg, wobei der Steg einen ersten Teilbereich aufweist, welcher in einem Winkel zu einer Seitenwand des Rahmens angeordnet ist, wobei der Winkel ausgewählt ist aus einem Bereich von 0° bis 180° bezogen auf die Seitenwand des Rahmens an welcher der Steg angeordnet ist, wobei die Kante der Seitenwand des Rahmens an der bestimmungsgemäßen Reinseite den 0° Winkel definiert und die Kante der Seitenwand des Rahmens an der bestimmungsgemäßen Rohseite den 180° Winkel definiert, und einem zweiten Teilbereich, welcher in Krafteinleitungsrichtung ausgebildet ist, wobei in dem zweiten Teilbereich des Stegs ein Verpressbereich vorgesehen ist, welcher an den ersten Teilbereich des Stegs anschließt, wobei der zweite Teilbereich insbesondere in einem Winkel zum ersten Teilbereich angeordnet sein kann, wobei der Winkel in Abhängigkeit von dem Winkel des ersten Teilbereichs so gewählt werden kann, dass der zweiten Teilbereich in Krafteinleitungsrichtung im Dichtungszustand ausgebildet ist, sowie Öffnungen vorgesehen sind, wobei die Öffnungen im Bereich der Außenkante, insbesondere entlang der Außenkante, des zweiten Teilbereichs des Stegs verlaufen, wobei eine am Steg umlaufende Radialdichtung vorgesehen ist und sich Dichtungsmaterial der Radialdichtung durch die Öffnungen erstreckt, und wenigstens eine Dichtfläche der Radialdichtung bezogen auf eine Flachseite des Verpressbereichs des zweiten Teilbereichs des Stegs axial in Gegenrichtung zur Krafteinleitungsrichtung beabstandet zu dem Verpressbereich des Stegs angeordnet ist.
Der Winkel, welchen der erste Teilbereich des Stegs mit der Seitenwand des Rahmens einschließt, kann insbesondere rechtwinklig zur Seitenwand sein, und der erste Teilbereich des Stegs somit rechtwinklig nach außen gerichtet gewählt sein, oder beispielsweise im 0° Winkel von der Kante der Seitenwand des Rahmens in Durchflussrichtung nach oben gerichtet sein, oder beispielsweise im 180° Winkel von der Kante der Seitenwand des Rahmens gegen die Durchflussrichtung nach unten gerichtet sein. Der Winkel des ersten Teilbereichs des Stegs kann jedoch im Bereich von 0° bis 180 ° frei gewählt werden und insbesondere den jeweiligen Bauraumvorgaben entsprechend angepasst werden.
Durch die Anordnung der Radialdichtung im Verpressbereich des zweiten Teilbereichs des Stegs ist die Krafteinwirkung bei Einsatz des Filterelements in einem Filtergehäuse, auch an der Schnittstelle zwischen durch die Öffnung durchtretender Dichtmasse und der Stegoberfläche konstruktiv einfach, sicher und einheitlich in der Dichtkraftwirkung abgedichtet, so dass ein Durchtritt von Rohluft auf die Reinseite an dieser Schnittstelle durch die Radialdichtung zuverlässig verhindert wird. Die erfindungsgemäße Radialdichtung ermöglicht somit konstruktiv einfach eine Dichtung, welche mittels mechanischer Verankerung an einem Kunststoffrahmen befestigt werden kann, wobei keine zusätzliche Oberflächenbehandlung des Kunststoffrahmens erforderlich ist, wobei auch an der Schnittstelle der mechanischen Verankerung eine gesicherte Dichtigkeit beim Einsatz in einem Filtergehäuse konstruktiv einfach bereitgestellt werden kann, und es wird eine Radialdichtung bereitgestellt, bei welcher die Dichtkraft des Dichtungsmaterials im Zusammenwirken mit dem Steg des Rahmens des Filterelements einheitlich verteilt ist und zusätzlich ist die Verankerung der Radialdichtung des Filterelements von der Dichtungskraft konstruktiv einfach entkoppelt.
Die erfindungsgemäße Radialdichtung hat eine Richtung der Dichtkraft der Dichtung, welche - bei Einsatz des erfindungsgemäßen Filterelements in ein Filtergehäuse - orthogonal wirkt, bezogen auf die Montagerichtung eines Gehäuseoberteils auf einem Gehäuseunterteil. Anschaulich beschrieben wird das erfindungsgemäße Filterelement in ein Gehäuseunterteil eingesetzt und von diesem gehalten, und das Gehäuseoberteil wird auf das Gehäuseunterteil aufgesetzt. Die Radialdichtung des Filterelements kann im verbauten Zustand mit dem Gehäuseoberteil allein oder alternativ mit Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil dichtend zusammenwirken, wobei die Dichtkraftwirkung orthogonal zur Krafteinleitungsrichtung ist im Dichtzustand, also in Einbausituation des erfindungsgemäßen Filterelements in dem Filtergehäuse. Das Gehäuseoberteil ist erfindungsgemäß das Gehäuseteil, welches mit der bestimmungsgemäßen Reinseite des Filterelements verbunden ist. Mit anderen Worten wirkt die Richtung der Dichtkraft der Radialdichtung bezogen auf das erfindungsgemäße Filterelement orthogonal zur Durchströmungsrichtung bzw. der Hochachse des Filterelements.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids mit wenigstens einem solchen Filterelement gelöst.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Es wird ein Filterelement zum Filtern eines Fluids mit wenigstens einem Filterbalg vorgeschlagen, der eine bestimmungsgemäße Rohseite und eine dieser gegenüberliegenden bestimmungsgemäße Reinseite aufweist. Erfindungsgemäß ist die wenigstens eine Dichtfläche so vorgesehen, dass eine Krafteinleitung über die wenigstens eine Dichtfläche auf eine Dichtlinie des Rahmens, insbesondere des seitlich vom Rahmen aus gesehen nach außen abstehenden dichtungstragenden Stegs, erfolgt, wobei der Steg einen ersten Teilbereich aufweist, welcher in einem Winkel zu einer Seitenwand des Rahmens angeordnet ist, wobei der Winkel ausgewählt ist aus einem Bereich von 0° bis 180° bezogen auf die Seitenwand des Rahmens an welcher der Steg angeordnet ist, wobei die Kante der Seitenwand des Rahmens an der bestimmungsgemäßen Reinseite den 0° Winkel definiert und die Kante der Seitenwand des Rahmens an der bestimmungsgemäßen Rohseite den 180° Winkel definiert, und einem zweiten Teilbereich, welcher in Krafteinleitungsrichtung, anschaulich der Krafteinleitungsrichtung im Dichtungszustand, ausgebildet ist, wobei in dem zweiten Teilbereich des Stegs ein Verpressbereich vorgesehen ist, welcher an den ersten Teilbereich des Stegs anschließt, wobei der zweite Teilbereich insbesondere in einem Winkel zum ersten Teilbereich angeordnet sein kann, wobei der Winkel in Abhängigkeit von dem Winkel des ersten Teilbereichs so gewählt werden kann, dass der zweite Teilbereich in Krafteinleitungsrichtung im Dichtungszustand ausgebildet ist, und im zweiten Teilbereich des Stegs Öffnungen vorgesehen sind, wobei die Öffnungen im Bereich der Außenkante, insbesondere entlang der Außenkante des zweiten Teilbereichs des Stegs verlaufen, wobei eine am Steg umlaufende Radialdichtung vorgesehen ist und sich Dichtungsmaterial der Radialdichtung durch die Öffnungen erstreckt, und wenigstens eine Dichtfläche der Radialdichtung bezogen auf eine Flachseite des Verpressbereichs des zweiten Teilbereichs des Stegs axial in Gegenrichtung zur Krafteinleitungsrichtung beabstandet zu dem Verpressbereich des Stegs angeordnet ist. Die Kraft aufnehmende Fläche der Radialdichtung kann hierdurch so gewählt werden, dass sie nicht durch Materialdurchbrüche im Rahmen und/oder im Steg bzw. den Öffnungen geschwächt ist. Die Verankerung der Radialdichtung am Rahmen ist damit weitgehend von der Dichtfunktion entkoppelt. So lässt sich ein gleichmäßiger Kraftverlauf beim Einleiten von Kräften in die Radialdichtung erzielen, so dass das Risiko einer Leckage des Filterelements deutlich reduziert oder verhindert wird. Auf diese Weise lassen sich Dichtfunktion und Verankerung der Radialdichtung an dem Rahmen des Filterbalgs konstruktiv einfach vorteilhaft trennen. Mit anderen Worten kann im Hinblick darauf, dass die Radialdichtung des Filterelements üblicherweise ein anderes Material aufweist als Steg und Rahmen und diese Materialien bei gleicher Verpressung unterschiedliche Verpressungskräfte aufweisen können, durch die Trennung der Dichtfunktion und Verankerung bei gleicher Verpressung eine unterschiedliche Dichtwirkung vermieden werden. Zusätzlich lässt sich der Bauraumbedarf des Filterelements reduzieren. Zusätzlich erleichtert die Radialdichtung den Einbau in ein Filtergehäuse, da die Dichtwülste der Radialdichtung flexibel sind und die mindestens eine Dichtfläche parallel zur Gehäusewand des aufnehmenden Gehäuseteils ausgebildet ist, so dass dadurch die korrekte Positionierung zusätzlich erleichtert wird. Bei einem dichtenden Zusammenwirken von Radialdichtung und Gehäuseoberteil können zudem Fertigungstoleranzen von Filterelement und Gehäuseoberteil konstruktiv einfach und sicher ausgeglichen werden.
Der Winkel, welchen der erste Teilbereich des Stegs mit der Seitenwand des Rahmens einschließt, kann insbesondere rechtwinklig zur Seitenwand betragen, und der erste Teilbereich des Stegs somit rechtwinklig nach außen gerichtet gewählt sein, oder beispielsweise im 0° Winkel von der Kante der Seitenwand des Rahmens in Durchflussrichtung nach oben gerichtet sein, oder beispielsweise im 180° Winkel von der Kante der Seitenwand des Rahmens gegen die Durchflussrichtung nach unten gerichtet sein. Der Winkel des ersten Teilbereichs des Stegs kann jedoch im Bereich von 0° bis 180 ° frei gewählt werden und insbesondere den jeweiligen Bauraumvorgaben entsprechend angepasst werden.
Der Filterbalg ist erfindungsgemäß umlaufend von einem Rahmen umgeben mit dem erfindungsgemäßen seitlich abstehenden, dichtungstragenden Steg, wobei in dem Steg Öffnungen vorgesehen sind, die im Bereich von dessen Außenkante, insbesondere entlang von dessen Außenkante verlaufen, wobei eine am Steg umlaufende erfindungsgemäße Radialdichtung vorgesehen ist, wobei sich Dichtungsmaterial der Radialdichtung durch die Öffnungen erstreckt.
Vorzugsweise bilden der Steg und die Seitenwand des Rahmens ein einstückiges Bauteil, und der Steg kann insbesondere einstückig mit der Seitenwand des Rahmens hergestellt sein. Der Steg kann erfindungsgemäß direkt an der Seitenwand angeordnet sein, oder an einer Rippe des Rahmens, beispielsweise einer Versteifungsrippe, angeordnet sein, welche von der Seitenwand aus nach außen hin, also vom Filterbalg weggerichtet, angeordnet ist.
Der Verpressbereich des zweiten Teilbereichs des Stegs ist erfindungsgemäß der Bereich, welcher zwischen dem ersten Teilbereich des Stegs und der Öffnung im zweiten Teilbereich des Stegs angeordnet ist. Beim Dichteinsatz wirkt die Dichtkraft der Radialdichtung orthogonal zur Krafteinleitungsrichtung auf den Verpressbereich des Stegs.
Vorzugsweise kann der Filterbalg als Flachfilter ausgestaltet sein. Zusätzlich kann der Filterbalg aus einem Filtermedium gebildet sein, das entlang von Faltkanten zickzackförmig zu Falten gefaltet ist, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten des Filterbalgs erstrecken. Dabei liegen die Faltkanten des Filterbalgs rohseitig in einer Anströmfläche und reinseitig in einer Abströmfläche des Filterbalgs. Die Öffnungen können vorzugsweise umlaufend im Rahmen, insbesondere im Steg, vorgesehen sein. Die Anströmfläche und die Abströmfläche können ebene Flächen oder auch Freiformflächen sein, die nach Bedarf gestaltet werden können.
Die Radialdichtung des Filterelements weist üblicherweise ein anderes Material auf als Steg und Rahmen, da die Radialdichtung eine andere Funktion zu erfüllen hat. Deshalb ist die Radialdichtung beispielsweise aus Polyurethan (PUR) gebildet, das sich als flexibel genug erweist, um eine dauerhafte Dichtfunktion zu erreichen, während der Rahmen beispielsweise aus Polyamid (PA), Polypropylen (PP) oder Polyester gefertigt sein kann. Der umlaufende Rahmen des Filterbalgs kann beispielsweise aus Kunststoff in einem Spritzgießverfahren direkt an den Filterbalg angespritzt sein, insbesondere kann der Filterbalg mit einer Rahmenseitenwand als Stirnkantenabdichtung direkt umspritzt sein. Als Kunststoffe können so beispielsweise PA oder PP zum Einsatz kommen, wobei PP kostengünstiger ist. Eine Radialdichtung zur Abdichtung zwischen Rohseite und Reinseite des Filterbalgs kann dann an eine Außenkante des Rahmens angespritzt oder angeschäumt werden. Bei bekannten Lösungen werden Dichtungen aus PUR beispielsweise an PA-Rahmen angespritzt, wobei die PUR-Radialdichtung mit dem PA-Rahmen eine Verbindung eingeht. Auf den kostengünstigen PP-Rahmen haftet jedoch eine angespritzte PUR-Radialdichtung nicht in der gewünschten Art, sondern kann sich im Betrieb von dem Rahmen lösen, was zu einer Undichtigkeit des Filterelements führen kann. Erfindungsgemäß sind deshalb Öffnungen umlaufend im Steg um den Rahmen vorgesehen, so dass das angespritzte Dichtungsmaterial in die Öffnungen eindringen und diese durchdringen kann, somit eine mechanische Verankerung bewirkt wird. Die ausgehärtete Radialdichtung weist so eine vorteilhafte Verzahnung mit dem Steg und damit dem Rahmen auf, wodurch eine dauerhafte Haltbarkeit der Radialdichtung und damit der Dichtigkeit des Filterelements sichergestellt ist. Zweckmäßigerweise können als Öffnungen Langlöcher vorgesehen sein, deren längere Dimension sich entlang des Stegs erstreckt. Durch den Hinterschnitt der angespritzten Radialdichtung ergibt sich so zwischen dem Steg des Rahmens und der Radialdichtung eine vorteilhafte Verankerung der Radialdichtung. Insbesondere kann eine Vielzahl eng benachbarter Langlöcher in dem Steg vorgesehen sein, um eine möglichst günstige Verankerung der Radialdichtung mit dem Steg und damit dem Rahmen zu erreichen.
Dichtflächen der an den Steg des Rahmens angespritzten Radialdichtung können dann zweckmäßig an Dichtungswülsten oder Dichtlippen oder auch an einem ebenen Bereich der Radialdichtung ausgeführt sein, wobei die Dichtungsgeometrie günstigerweise frei wählbar sein kann. Die Radialdichtung kann mindestens eine Dichtfläche, vorteilhaft insbesondere zwei Dichtflächen aufweisen, wobei zwei Dichtflächen vorteilhaft, insbesondere spiegelsymmetrisch, zum einen die Rohseite und zum anderen die Reinseite und jeweils zu einer Seite des Stegs abdichten. Alternativ kann jedoch auch nur eine Dichtfläche vorhanden sein, welche insbesondere die Rohseite abdichtet. Das Vorsehen einer Dichtungswulst mit Dichtfläche ist besonders günstig zur Kraftaufnahme und Einleitung in den Rahmen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die am Steg umlaufende Radialdichtung wenigstens eine einseitig oder bevorzugt zweiseitig an der Radialdichtung ausgebildete Dichtungswulst aufweisen und insbesondere wenigstens eine der Dichtflächen der Radialdichtung auf der Dichtungswulst angeordnet sein. Eine zweiseitige Ausgestaltung der Radialdichtung ist besonders vorteilhaft, bei einem dichtenden Zusammenwirken von Radialdichtung und Gehäuseoberteil sowie Gehäuseunterteil, da durch die zweiseitige Ausgestaltung zusätzlich konstruktiv besonders einfach und sicher verhindert werden kann, dass nicht zur Filtration bestimmte Umgebungsluft an der Radialdichtung vorbei auf die Rohseite angesogen werden kann. Bei einem dichtenden Zusammenwirken von Radialdichtung und Gehäuseoberteil können Fertigungstoleranzen von Filterelement und Gehäuseoberteil konstruktiv einfach und sicher ausgeglichen werden. Die Dichtungswulst ist erfindungsgemäß in radialer Richtung ausgebildet. Die radiale Richtung ist erfindungsgemäß bezogen auf die Richtung der Dichtkraft der Dichtung, welche, bei Einsatz des erfindungsgemäßen Filterelements in ein Filtergehäuse, orthogonal wirkt bezogen auf die Montagerichtung bei Montage eines Gehäuseoberteils auf einem Gehäuseunterteil bzw. auf die Durchflussrichtung des Filterelements. Anschaulich beschrieben wird das erfindungsgemäße Filterelement in ein Gehäuseunterteil eingesetzt und von diesem gehalten und das Gehäuseoberteil wird auf das Gehäuseunterteil aufgesetzt. Die Radialdichtung des Filterelements kann im verbauten Zustand mit dem Gehäuseoberteil allein oder alternativ mit Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil dichtend zusammenwirken. Das Gehäuseoberteil ist erfindungsgemäß das Gehäuseteil, welches mit der bestimmungsgemäßen Reinseite des Filterelements verbunden ist.
In einer weiteren Ausgestaltungsform kann bei einer zweiseitigen Ausgestaltung der Radialdichtung, wobei die Dichtflächen einander gegenüberliegen, zudem bei der Krafteinleitung die Kraft direkt durch die Radialdichtung von einer Dichtfläche auf die gegenüberliegende Dichtfläche und/oder auf den Rahmen des Filterelements geleitet werden. Auch ist so die Belastung des Dichtungsmaterials geringer, da das Risiko, dass das Dichtungsmaterial bei Krafteinleitung durch die Öffnungen gedrückt wird und so auf die Dauer eine mögliche Leckage entstehen könnte, zusätzlich reduziert wird. Insgesamt ist die Belastung für die Radialdichtung durch Ausüben einer ungleichmäßigen Krafteinleitung in das Dichtungsmaterial auf diese Weise konstruktiv einfach, zusätzlich reduziert.
In einer weiteren Ausgestaltung kann der Steg um das Filterelement umlaufend ein Höhenprofil aufweisen, wobei der Steg beispielsweise von der Unterkante des Rahmens aus gesehen bereichsweise in unterschiedlicher Höhe angeordnet ist, insbesondere an einer Seitenwand im Bereich der Unterkante und an einer gegenüberliegenden Seitenwand des Rahmens im Bereich der Oberkante angeordnet ist. Der Steg kann jedoch auch um das Filterelement auf derselben Höhe umlaufend angeordnet sein.
Weiterhin kann zusätzlich eine Dichtlippe bzw. Abstreifer als Dichtfläche vorgesehen sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Dichtfläche zusätzlich orthogonal zu Faltkanten und/ oder Anströmfläche und/oder Abströmfläche des Filterbalgs angeordnet sein. Dies erlaubt eine einfache Konstruktion von Gegenflächen für die Dichtfläche.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste Teilbereich des Stegs parallel zu Faltkanten und/oder Anströmfläche und/oder Abströmfläche angeordnet sein. Dies erlaubt eine einfache Konstruktion und eine möglichst gute Versteifung des Rahmens.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Steg an einem freien Ende des Rahmens ausgebildet sein kann aber auch in einer anderen, vorbestimmten, Position am Rahmen angeordnet sein. Der Steg kann beispielsweise oberhalb, somit von der Kante des Rahmens aus in Durchströmungsrichtung betrachtet nach oben, im Bereich der Mitte, im Bereich der Oberkante, im Bereich der Unterkante oder unterhalb des Rahmens, somit von der Kante des Rahmens aus in Durchströmungsrichtung betrachtet nach unten, angeordnet sein. Die Seitenwand des Rahmens kann den Filterbalg ganz aufnehmen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Öffnungen im Steg als Langlöcher ausgebildet sein, welche mit ihrer längeren Ausdehnung parallel zur Außenkante des Stegs angeordnet sind. Mit einer solchen Anordnung lässt sich die Verankerung der Radialdichtung mit dem Steg und damit dem Rahmen in geeigneter Weise erhöhen, bei gleichbleibendem Bauraumbedarf.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Außenkante des Stegs in das Dichtungsmaterial der Radialdichtung eingebettet sein. Dadurch kann der Rahmen umlaufend über den Steg günstig abgedichtet werden. Außerdem ist die Verankerung der Radialdichtung mit dem Rahmen auf geeignete Weise verbessert, so dass Kräfte günstig über die Radialdichtung in den Rahmen eingeleitet werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die wenigstens eine Dichtungswulst einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Dies ermöglicht eine genaue Positionierung des Orts der Krafteinleitung in den Dichtflächen und eine stabile Form der Dichtungswulst.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können zwei Dichtungswülste am zweiten Teilbereich des Stegs sich gegenüberliegend angeordnet sein. Auf diese Weise können konstruktiv einfach beidseits des Stegs Dichtflächen für zwei Gehäuseteile vorgesehen sein, zwischen denen das Filterelement bestimmungsgemäß eingesetzt sein soll.
Gemäß einer vorteilhaften alternativen Ausgestaltung kann die Radialdichtung auf einer Seite die Dichtungswulst mit einer Dichtfläche aufweisen. Dies erlaubt eine konstruktiv besonders einfache Herstellung der Radialdichtung in einem einfachen Werkzeug, ohne Hinterschnitt und/oder ohne Schieber, beispielsweise eine Herstellung mittels eines konstruktiv einfachen Freischäumwerkzeugs oder Spritzgusswerkzeugs, bei dem das Werkzeug nur eine Dichtungswulst auf einer Seite der Radialdichtung vorgeben muss. Im Falle der Herstellung der Dichtung als freigeschäumte Dichtung kann das Dichtungsmaterial, beispielsweise Polyurethan, in eine Gießkammer eingefüllt werden, welche einen Kompensationsraum aufweist zum Ausbreiten des Dichtungsmaterials und wobei die Kompensationskammer optional zusätzlich beispielsweise zum Entweichen von Luft aus dem System während des Aushärtungsprozesses ausgebildet sein kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Rahmen aus Kunststoff gebildet und an den Filterbalg angespritzt sein. Der umlaufende Rahmen des Filterbalgs kann so beispielsweise vorteilhaft aus Kunststoff in einem Spritzgießverfahren direkt an den Filterbalg angespritzt sein, insbesondere kann der Filterbalg mit einer Rahmenseitenwand als Stirnkantenabdichtung direkt umspritzt sein. Damit ist die Abdichtung des Filterbalgs auf geeignete Weise erreicht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Rahmen aus Polypropylen (PP) gebildet sein. PP ist ein kostengünstiger Kunststoff mit geeigneten Eigenschaften für den Einsatz als Filterelement, insbesondere in einem Luftfiltersystem eines Kraftfahrzeugs. Außerdem lässt sich PP günstig in einem Spritzgießverfahren verarbeiten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Radialdichtung in einem 2K-Prozess mit dem Rahmen hergestellt sein. Wird PP als Material für den Rahmen und PUR für die Radialdichtung verwendet, kann die Radialdichtung zweckmäßigerweise bei der Herstellung des Rahmens in einem Zwei-Komponenten-Spritzgießprozess hergestellt und angespritzt werden. Dadurch lässt sich auf zuverlässige und kostengünstige Art eine geeignete Dichtwirkung für das Filterelement erzielen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße Radialdichtung mittels Kunststoffspritzgießen an den Rahmen angespritzt und insbesondere aus Hochdruck-Polyurethan gebildet sein. Auf diese Weise lässt sich eine sehr kostengünstige Lösung zum Erzielen einer günstigen und dauerhaften Dichtwirkung zusammen mit einer zuverlässigen Verankerung der Radialdichtung mit dem Rahmen erzielen, die auch für eine kostengünstige Großserienfertigung geeignet ist. Auch ist so vorteilhaft die mechanische Stabilität der Radialdichtung für dauerhafte Einsatzbedingungen, insbesondere im Automobilbereich, sichergestellt.
Alternativ kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung die Radialdichtung als Kunststoffschaumdichtung ausgebildet und insbesondere aus freischäumendem Polyurethan gebildet sein. So kann beispielsweise die Radialdichtung mit einem geeigneten Werkzeug an den Rahmen angeschäumt werden, wobei das Werkzeug die Konturen der Dichtflächen vorgibt und festlegt, während weitere freie Bereich im Werkzeug vorgesehen sein können, über welche das Dichtungsmaterial frei hinausschäumen kann.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids, mit einem Filtergehäuse und einem in dem Filtergehäuse zwischen einer Rohseite und einer Reinseite austauschbar angeordneten Filterelement, mit wenigstens einem Filterbalg. Der Filterbalg weist eine bestimmungsgemäße Rohseite und eine dieser gegenüber liegende bestimmungsgemäße Reinseite auf, wobei der Filterbalg umlaufend von einem die Stirnkanten des Filterbalgs abdichtenden Rahmen umgeben ist mit einem seitlich vom Rahmen aus gesehen nach außen abstehenden dichtungstragenden Steg, wobei der Steg einen ersten Teilbereich aufweist, welcher in einem Winkel zu einer Seitenwand des Rahmens angeordnet ist, wobei der Winkel ausgewählt ist aus einem Bereich von 0° bis 180° bezogen auf die Seitenwand des Rahmens an welcher der Steg angeordnet ist, wobei die Kante der Seitenwand des Rahmens an der bestimmungsgemäßen Reinseite den 0° Winkel definiert und die Kante der Seitenwand des Rahmens an der bestimmungsgemäßen Rohseite den 180° Winkel definiert, und einem zweiten Teilbereich, welcher in Krafteinleitungsrichtung ausgebildet ist, wobei in dem zweiten Teilbereich des Stegs ein Verpressbereich, welcher an den ersten Teilbereich des Stegs anschließt, wobei der zweite Teilbereich insbesondere in einem Winkel zum ersten Teilbereich angeordnet sein kann, und Öffnungen vorgesehen sind, wobei die Öffnungen entlang der Außenkante des zweiten Teilbereichs des Stegs verlaufen, wobei eine am Steg umlaufende Radialdichtung vorgesehen ist und sich Dichtungsmaterial der Radialdichtung durch die Öffnungen erstreckt, und wenigstens eine Dichtfläche der Radialdichtung bezogen auf eine Flachseite des Verpressbereichs des zweiten Teilbereichs des Stegs axial in Gegenrichtung zur Krafteinleitungsrichtung beabstandet zu dem Verpressbereich des Stegs angeordnet ist.
Der Winkel, welchen der erste Teilbereich des Stegs mit der Seitenwand des Rahmens einschließt, kann insbesondere rechtwinklig zur Seitenwand betragen, und der erste Teilbereich des Stegs somit rechtwinklig nach außen gerichtet gewählt sein, oder beispielsweise im 0° Winkel von der Kante der Seitenwand des Rahmens in Durchflussrichtung nach oben gerichtet sein, oder beispielsweise im 180° Winkel von der Kante der Seitenwand des Rahmens gegen die Durchflussrichtung nach unten gerichtet sein. Der Winkel des ersten Teilbereichs des Stegs kann jedoch im Bereich von 0° bis 180 ° frei gewählt werden und insbesondere den jeweiligen Bauraumvorgaben entsprechend angepasst werden.
Die wenigstens eine Dichtfläche kann an einer Dichtungswulst ausgebildet sein oder an einer Dichtlippe oder in einem ebenen Bereich der Dichtung. Die Gehäuseteile können entsprechend ausgebildete gehäuseseitige Dichtflächen aufweisen.
Erfindungsgemäß ist die Krafteinleitung über die wenigstens eine Dichtfläche im öffnungslosen Bereich des Stegs des Rahmens, insbesondere zwischen den Öffnungen und dem Filterbalg, vorgesehen. So kann bei der Krafteinleitung die Kraft direkt durch die Radialdichtung von einer Dichtfläche auf eine gegenüberliegende Dichtfläche und/ oder auf den Steg des Filterelements geleitet werden. Auch ist so die Belastung des Dichtungsmaterials geringer, da das Risiko, dass das Dichtungsmaterial durch die Öffnungen gedrückt wird und so auf die Dauer eine mögliche Leckage entstehen könnte, konstruktiv einfach und sicher reduziert wird. Insgesamt ist die Belastung für die Radialdichtung durch Ausüben einer ungleichmäßigen Krafteinleitung in das Dichtungsmaterial auf diese Weise reduziert.
Das beschriebene Filtersystem kann vorteilhaft als Luftfilter, insbesondere als Luftfilter einer Brennkraftmaschine oder als Innenraumluftfilter, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Motoransaugluftfilterung, oder zur Gebäudeluftfilterung oder Innenraum luftfilterung, eingesetzt werden.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft:

1 eine isometrische Darstellung eines Filterelements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit angespritzter umlaufender Dichtung an einem Steg, wobei der erste Teil des Stegs rechtwinklig zu einem Rahmen des Filterelements angeordnet ist;
2 eine isometrische Darstellung des Filterelements nach 1 ohne umlaufende Dichtung;
3 einen Längsschnitt durch das Filterelement nach 1 ;
4 einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des Filterelements nach 1 ;
5 einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des in ein Filtergehäuse eingebauten Filterelements nach 1;
6 einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des in ein weiteres Filtergehäuse eingebauten Filterelements nach 1;
7 eine isometrische Darstellung eines Filterelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit beispielsweise angespritzter, umlaufender Dichtung wobei der erste Teil des Stegs in einem weiteren Winkel zum Rahmen des Filterelements angeordnet ist;
8 einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des in ein Filtergehäuse eingebauten Filterelements nach 7;
9 einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des in ein weiteres Filtergehäuse eingebauten Filterelements nach 7;
10 einen Längsschnitt durch das Filterelement nach 7 im in ein Filtergehäuse eingebauten Zustand;
11 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
12 den Dichtungsbereich des Filterelements mit Werkzeug für den Freischäumprozess mit einer Dichtfläche nach einem weiteren Ausführungsbeispiel;
13 einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des Filterelements nach 12;
14 einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des in ein weiteres Filtergehäuse eingebauten Filterelements nach 12;
15 einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich eines, beispielsweise angespritzten, Filterelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer Dichtfläche;
16 einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des in ein weiteres Filtergehäuse eingebauten Filterelements nach 15;
17 einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich eines Filterelements mit Axialdichtung gemäß dem Stand der Technik wie in CN102380272 A gezeigt.

Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
1 zeigt eine isometrische Darstellung eines Filterelements 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit angespritzter umlaufender Radialdichtung 40, während in 2 das Filterelement 10 ohne angespritzte umlaufende Radialdichtung 40 dargestellt ist. Die Radialdichtung 40 kann erfindungsgemäß beispielsweise jedoch auch aus beispielsweise freigeschäumt sein, insbesondere kann eine Radialdichtung 40 beispielsweise aus freischäumendem Polyurethan hergestellt sein. 3 zeigt einen Längsschnitt durch das Filterelement 10 und 4 Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des Filterelements 10. In 5 und in 6 ist der Ausschnitt des in Ausführungsformen von Filtergehäusen 108 eingebauten Filterelements 10 dargestellt, wobei das jeweilige Filtergehäuse 108 mit Gehäuseoberteil 112 und Gehäuseunterteil 114 schematisch dargestellt ist.
Das Filterelement 10 weist einen Filterbalg 12 auf, der eine bestimmungsgemäße Rohseite 50 und eine dieser gegenüberliegende bestimmungsgemäße Reinseite 52 aufweist und aus einem Filtermedium 14 gebildet ist, das entlang von Faltkanten 26 zickzackförmig zu Falten 34 gefaltet ist, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten 22, 23 des Filterbalgs 12 erstrecken. Die Faltkanten 26 liegen jeweils rohseitig in einer Anströmfläche 13 und reinseitig in einer Abströmfläche 15, die insbesondere jeweils eben ausgebildet sein können. Die Anström- und Abströmfläche 13, 15 ist in dieser Ausgestaltung senkrecht zur Hochachse 16 des Filterbalgs 12 ausgebildet. Die Hochachse 16 zeigt in 1 und 2 auch schematisch die Durchströmungsrichtung 54 des Filterelements 10 von der Rohseite 50 auf die Reinseite 52 an. Der Filterbalg 12 weist umlaufend einen Rahmen 28 auf mit einer Seitenwand 29 und einem umlaufend angeordneten seitlich abstehenden Steg 31 mit einer Außenkante 32 (in 2 gezeigt). Der Steg 31 ist vorzugsweise am freien Ende der Seitenwand 29 angeordnet, beispielsweise am bestimmungsgemäß reinseitigen freien Ende. In 5 und 6 ist der Steg 31 beispielhaft an einer Versteifungsrippe 55 der Seitenwand 29 angeordnet gezeigt. In dem Steg 31 sind umlaufend Öffnungen 30 vorgesehen, durch welche Öffnungen 30 sich Dichtungsmaterial der Radialdichtung 40 erstreckt. Die Radialdichtung 40 ist damit sicher am Rahmen 28 verankert. Die Radialdichtung 40 weist zwei am Steg 31 einander gegenüberliegende Dichtungswülste 41, 43 mit jeweils einer Dichtfläche 42, 44 so auf, dass eine Krafteinleitung über die Dichtflächen 42, 44 der Dichtungswülste 41, 43 auf eine Dichtlinie des Verpressbereichs 45 des zweiten Teilbereichs 31-2 des Stegs 31 seitlich versetzt zu den Öffnungen 30 erfolgt, wenn die Dichtflächen 42, 44 in Projektion auf den Steg 31 angesehen werden, wie besonders in 5 und 6 zu erkennen ist. In 5 und 6 ist beispielhaft die Richtung der Dichtkraftwirkung 57 der Radialdichtung 40 in Einbau- bzw. Dichtungssituation gezeigt. Die Radialdichtung 40 ist im zweiten Teil 31-2 des Stegs 31 gesichert verankert und die Dichtkraft der Radialdichtung ist entlang des Stegs 31 homogen verteilt, von der Verankerung entkoppelt, und ein Durchtritt von Rohluft auf die Reinluftseite 52 wird bei Krafteinwirkung 48 des Gehäuses 108 konstruktiv einfach und sicher verhindert. Die Radialdichtung 40 hat gegenüber einer Axialdichtungsgeometrie den zusätzlichen Vorteil, dass der Einbau in ein Gehäuse 108 durch die Flexibilität der Radialdichtung 40 noch zusätzlich erleichtert, insbesondere die korrekte Positionierung noch zusätzlich erleichtert wird. Wohingegen bei einer Axialdichtung, wie beispielsweise in 17 dargestellt, die Außenkante 32 des Steg 31 gegenüber den Gehäusewänden eine etwas geringere Flexibilität ermöglicht, insbesondere bei gleichem Volumen der Dichtung. Die erfindungsgemäße Radialdichtung 40 ist daher besonders einfach Positionierbar. Zudem können durch die Radialdichtung 40 konstruktiv einfach Fertigungstoleranzen von Filterelement und Filtergehäuse ausgeglichen werden.
Der Rahmen 28 mit Seitenwand 29 und Steg 31 ist aus Kunststoff gebildet und an den Filterbalg 12 angespritzt, wobei der Rahmen 28 vorteilhaft aus dem kostengünstigen Polypropylen gebildet sein kann. Damit kann der Rahmen 28 die Funktion der Stirnkantenabdichtung, die üblicherweise mit einem Seitenband erfolgt, vorteilhaft mit übernehmen. Der Rahmen 28 kann zusätzlich durch in Längsrichtung des Filterbalgs 12 verlaufende Stabilisierungsstege 24 versteift sein, so dass auch größere Filterelemente 10 verwindungsfest hergestellt werden können. Der Rahmen 28 kann an den Außenseiten, wie bei dem Ausführungsbeispiel in 1 dargestellt, zusätzlich durch eine Verrippung 25 an der Seitenwand 29 versteift sein.
Die Radialdichtung 40 kann mittels Kunststoffspritzgießen an den Steg 31 des Rahmens 28 angespritzt und insbesondere aus Hochdruck-Polyurethan gebildet sein. Optional kann die Radialdichtung 40 auch in einem 2K-Prozess mit dem Rahmen 28 hergestellt sein.
Wie in 2 zu erkennen ist, können die Öffnungen 30 im Steg 31 insbesondere als Langlöcher ausgebildet sein, welche mit ihrer längeren Ausdehnung parallel zur Außenkante 32 des Stegs 31 angeordnet sind. So ergibt sich beim Anspritzen der PUR-Radialdichtung 40 eine besonders günstige Verankerung mit dem Steg 31 des Rahmens 28.
Der Steg 31 steht seitlich vom Rahmen 28 aus gesehen nach außen ab und ist dichtungstragend, wobei der Steg 31 einen ersten Teilbereich 31-1 aufweist, welcher in einem Winkel ausgewählt aus einem Bereich von 0° bis 180° bezogen auf die Seitenwand (29) des Rahmens (28) an welcher der Steg (31) angeordnet ist, wobei die Kante der Seitenwand 29 des Rahmens 28 an der bestimmungsgemäßen Reinseite den 0° Winkel definiert und die Kante der Seitenwand 29 des Rahmens 28 an der bestimmungsgemäßen Rohseite die 180° Winkel definiert, beispielsweise rechtwinklig zur Seitenwand 29, nach außen oder beispielsweise im 0° Winkel von der Kante der Seitenwand 29 des Rahmens 28 in Durchflussrichtung 54 nach oben oder beispielsweise im 180° Winkel von der Kante der Seitenwand 29 des Rahmens 28 gegen die Durchflussrichtung nach unten gerichtet ist und einem zweiten Teilbereich 31-2 (siehe auch Ausschnittdarstellungen in 4 bis 6), welcher in Krafteinleitungsrichtung 48 im Dichtungszustand ausgebildet ist, wobei in dem zweiten Teilbereich 31-2 des Stegs 31 ein Verpressbereich 45, welcher an den ersten Teilbereich 31-1 des Stegs 31 anschließt und Öffnungen 30 vorgesehen sind, wobei die Öffnungen 30 entlang der Außenkante 32 des zweiten Teilbereichs 31-2 des Stegs 31 verlaufen, wobei die am Steg 31 umlaufende Radialdichtung 40 vorgesehen ist und sich Dichtungsmaterial der Radialdichtung 40 durch die Öffnungen 30 erstreckt, und wenigstens eine Dichtfläche 42, 44 der Radialdichtung 40 bezogen auf eine Flachseite des Verpressbereichs 45 des zweiten Teilbereichs 31-2 des Stegs 31 axial in Gegenrichtung zur Krafteinleitungsrichtung 48 beabstandet zu dem Verpressbereich 45 des Stegs 31 angeordnet ist. Der Steg 31 kann entlang der Seitenwand 29 in unterschiedlichen Positionen senkrecht zur Wandrichtung angeordnet sein. Der Steg 31 kann auch an einer Seitenwand 29 in einer Position und an einer zweiten Seitenwand 29 in einer zweiten Position angeordnet sein, die zu der ersten Position verschieden ist. In 1 und 2 ist der Steg 31 um das Filterelement 10 auf derselben Höhe umlaufend gezeigt. Der Winkel α, welchen der erste Teilbereich 31-1 des Stegs 31 mit der Seitenwand 29 des Rahmens 28 einschließt, kann im Bereich von 0° bis 180 ° frei gewählt werden und insbesondere den jeweiligen Bauraumvorgaben entsprechend angepasst werden, in den Figuren sind beispielhaft ein rechter Winkel (α) und ein Winkel α von ca. 60 ° gezeigt.
In 3 ist die Zickzackfaltung des Filterbalgs 12 mit den jeweils zur Rohseite 50 und Reinseite 52 zeigenden Faltkanten 26 der Falten 34 zu erkennen. Weiter ist der T-förmige Querschnitt der an die Außenkante 32 des Stegs 31 angespritzten Radialdichtung 40 zu sehen, wobei Details der Radialdichtung 40 in 5 dargestellt sind. Die Durchflussrichtung 54 des zu filternden Fluids von der Rohseite 50 auf die Reinseite 52 des Filterbalgs 12 ist ebenfalls eingezeichnet.
4 zeigt einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des Filterelements 10 nach 1. Die Radialdichtung 40, die an den von der Seitenwand 29 des Rahmens 28 seitlich abstehenden Steg 31 des Rahmens 28 angespritzt ist, durchtritt die als Langlöcher entlang der Außenkante 32 ausgebildeten Öffnungen 30 des Stegs 31, so dass die Radialdichtung 40 mit dem Rahmen 28 fest verankert ist. Die Außenkante 32 ist so in das Dichtungsmaterial der Radialdichtung 40 eingebettet. Die Radialdichtung 40 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei einander gegenüberliegende Dichtflächen 42, 44 auf, die axial über bzw. unter dem Steg 31 angeordnet sind. Der Steg 31 steht seitlich vom Rahmen 28 aus gesehen nach außen ab und ist dichtungstragend, wobei der Steg 31 einen ersten Teilbereich 31-1 aufweist, welcher rechtwinklig zur Seitenwand 29, nach außen gerichtet ist (siehe Ausschnittdarstellungen in 4 bis 6) und einem zweiten Teilbereich 31-2, welcher in Krafteinleitungsrichtung 48 ausgebildet ist, wobei in dem zweiten Teilbereich 31-2 des Stegs 31 ein Verpressbereich 45, welcher an den ersten Teilbereich 31-1 des Stegs 31 anschließt und Öffnungen 30 vorgesehen sind, wobei die Öffnungen 30 entlang der Außenkante 32 des zweiten Teilbereichs 31-2 des Stegs 31 verlaufen, wobei die am Steg 31 umlaufende Radialdichtung 40 vorgesehen ist und sich Dichtungsmaterial der Radialdichtung 40 durch die Öffnungen 30 erstreckt, und wenigstens eine Dichtfläche 42, 44 der Radialdichtung 40 bezogen auf eine Flachseite des Verpressbereichs 45 des zweiten Teilbereichs 31-2 des Stegs 31 axial in Gegenrichtung zur Krafteinleitungsrichtung 48 beabstandet zu dem Verpressbereich 45 des Stegs 31 angeordnet ist. Der Steg 31 kann entlang der Seitenwand 29 in unterschiedlichen Positionen senkrecht zur Wandrichtung angeordnet sein. Der Steg 31 kann auch an einer Seitenwand 29 in einer Position und an einer zweiten Seitenwand 29 in einer zweiten Position angeordnet sein, die zu der ersten Position verschieden ist.
5 zeigt dazu einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des in ein Filtergehäuse 108 eingebauten Filterelements 10. Das Filterelement 10 liegt mit der Dichtfläche 42 der Radialdichtung 40 an dem Gehäuseunterteil 114 des Filtergehäuses 108 an, während das Gehäuseoberteil 112 des Filtergehäuses 108 an der Dichtfläche 44 anliegt. Wird das Filtergehäuse 108 geschlossen, kann so die Krafteinleitung 48 über die Dichtflächen 42, 44 der Dichtungswülste 41, 43 zwischen den Öffnungen 30 und dem Filterbalg 12 im öffnungslosen Verpressbereich 45 des zweiten Teilbereichs 31-2 des Stegs 31 des Rahmens 28 erfolgen. Auf diese Weise können die ausgeübten Kräfte, die zur Abdichtung des Filterelements 10 im Filtergehäuse 108 zur Trennung von Rohseite 50 und Reinseite 52 nötig sind, direkt in den Steg 31 des Rahmens 28 eingeleitet werden. Das Dichtungsmaterial wird so gleichmäßig belastet, und insbesondere unterliegt das Dichtungsmaterial im Bereich der Öffnungen 30 keinem Druck. So kann die Funktion der Radialdichtung 40 vorteilhaft dauerhaft sichergestellt werden. Es kann durch die Richtung der Dichtkraftwirkung 57 der Radialdichtung 40 zudem auch ein Luftdurchtritt von Rohluft entlang der Stegkante des Stegs 31 konstruktiv einfach verhindert werden.
In 6 ist in einem Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des in ein Filtergehäuse 108 eingebauten Filterelements 10 eine weitere Ausführungsform eines Filtergehäuses 108 gezeigt, wobei das Gehäuseoberteil 112 an beiden Dichtflächen 42, 44 anliegt.
In 7 ist eine isometrische Darstellung eines Filterelements 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit angespritzter umlaufender Radialdichtung 40 zu sehen. Der wesentliche Unterschied zu dem in 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel stellt die Form des Stegs 31, wobei der erste Teilbereich 31-1 des Stegs 31 in einem Winkel α, beispielsweise von 60°, zur Seitenwand 29 und von dieser abstehend angeordnet ist und der zweite Teilbereich 31-2 des Stegs in Krafteinleitungsrichtung 48 bzw. parallel zur Durchströmungsrichtung 54 angeordnet ist und an den ersten Teilbereich 31-1 anschließt. Der zweite Teilbereich 31-2 ist in einem Winkel β zum ersten Teilbereich 31-1 angeordnet, wobei der Winkel in Abhängigkeit von dem Winkel α des ersten Teilbereichs 31-1 so gewählt werden kann, dass der zweiten Teilbereich 31-2 im Dichtungszustand in Krafteinleitungsrichtung ausgebildet ist. Die Winkel α und β sind beispielhaft in 7 eingezeichnet und werden aus Übersichtlichkeitsgründen nur in 7 gezeigt. Die Ausführungen zum Winkel gelten jedoch auch für 1 bis 6 und für die nachfolgenden 8 bis 16. Die sonstige Ausführungsform des Filterelements 10 entspricht der Ausführungsform des ersten Ausführungsbeispiels und wird deshalb nicht weiter erläutert.
8 bis 10 zeigen jeweils einen Ausschnitt mit Fokus auf den Dichtungsbereich des in ein Filtergehäuse 108 eingebauten Filterelements 10 nach dem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Radialdichtung 40 ist dabei beispielsweise als Kunststoffschaumdichtung ausgebildet und beispielsweise insbesondere aus freischäumendem Polyurethan am Steg 31 gebildet. In 9 liegt das Gehäuseunterteil 114 des Filtergehäuses 108 an der Dichtfläche 42 an, während das Gehäuseoberteil 112 des Filtergehäuses 108 an der Dichtfläche 44 anliegt. In 8 liegt das Gehäuseoberteil 112 des Filtergehäuses 108 sowohl an der Dichtfläche 42 als auch an der Dichtfläche 44 an. 10 zeigt anschaulich, dass durch die Wahl eines vorbestimmten Winkels α für die Anordnung des ersten Teilbereichs 31-1 des Stegs 31 das Filterelement 10 in ein Filtergehäuse 108 eingebaut werden kann, das infolge von Bauraumvorgaben beispielsweise ein Gehäuseunterteil 114 mit unterschiedlicher Höhe der Seitenwände des Gehäuseunterteils 114 aufweist und dieser Höhenunterschied für eine gute Anströmposition des Filterelements 10 mittels der Positionierung der Stege 31 an der jeweiligen Seitenwand 29 des Filterelements konstruktiv einfach ausgeglichen werden kann.
Der Steg 31 kann um das Filterelement 10 umlaufend ein Höhenprofil aufweisen, wobei der Steg 31 beispielsweise von der Unterkante des Rahmens aus gesehen bereichsweise in unterschiedlicher Höhe angeordnet ist, insbesondere kann der Steg 31 an einer Seitenwand 29 des Rahmens 28 im Bereich der Unterkante des Rahmens 28 und an einer gegenüberliegenden Seitenwand 29 des Rahmens 28 im Bereich der Oberkante des Rahmens 28 angeordnet sein. Der Steg 31 kann beispielsweise auch oberhalb der Oberkante des Rahmens 28 in Durchströmungsrichtung 54 nach oben gerichtet, im Bereich der Mitte des Rahmens 28, im Bereich der Oberkante des Rahmens 28, im Bereich der Unterkante des Rahmens 28 oder in Durchströmungsrichtung 54 betrachtet von der Unterkante des Rahmens 28 nach unten gerichtet angeordnet sein.
11 zeigt einen Längsschnitt durch ein Filtersystem 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Filtersystem 100 zum Filtern eines Fluids, weist ein Filtergehäuse 108 und ein in dem Filtergehäuse 108 zwischen einer Rohseite 50 und einer Reinseite 52 austauschbar angeordnetes Filterelement 10 auf. Das Filterelement 10 entspricht beispielsweise dem in 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel mit zwei Dichtungswülsten 41, 43. Das Filtergehäuse 108 weist ein Gehäuseunterteil 114 und ein Gehäuseoberteil 112 auf, zwischen denen das Filterelement 10 angeordnet ist. Ein Einlass 102 ist im Gehäuseunterteil 114 angeordnet, so dass das zu filternde Fluid in Flussrichtung 140 durch den Einlass 102 in der Gehäuseunterteil 114 einströmen kann und dann durch das Filterelement 10 von der Rohseite 50 auf die Reinseite 52 des Filterelements 10 strömt in Durchflussrichtung 54 und dann durch den im Gehäuseoberteil 112 angeordneten Auslass 104 in Flussrichtung 142 wieder ausströmen kann.
Das Filterelement 10 umfasst, wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen, einen Filterbalg 12, der zickzackförmig zu Falten 34 gefaltet ist, mit parallelen, in einer Längserstreckung 14 des Faltenbalgs 12 aufeinander folgenden Faltkanten 26, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten 22, 23 des Filterbalgs 12 erstrecken. Der Filterbalg 12 weist umlaufend einen Rahmen 28 mit einer Außenkante 32 auf, wobei in dem Steg 31 des Rahmens 28 umlaufend Öffnungen 30 vorgesehen sind, durch welche Öffnungen 30 sich Dichtungsmaterial einer Radialdichtung 40 erstreckt. Die Radialdichtung 40 weist zwei einander gegenüberliegende Dichtungswülste 41, 43 mit Dichtflächen 42, 44 so auf, dass eine Krafteinleitung über die zwei Dichtflächen 42, 44 auf eine Dichtlinie des Stegs 31 des Rahmens 28 seitlich versetzt zu den Öffnungen 30 erfolgt. Die Krafteinleitung über die zwei Dichtungswülste 41, 43 mit den Dichtflächen 42, 44 erfolgt insbesondere zwischen den Öffnungen 30 und dem Filterbalg 12 im öffnungslosen Bereich des Stegs 31. Die erste Dichtfläche 42 ist zur Abdichtung der Reinseite 52 des Filterelements 10 gegen das Gehäuseoberteil 112 und die zweite Dichtfläche 44 ist zur Abdichtung der Rohseite 50 des Filterelements 10 gegen das Gehäuseunterteil 114 vorgesehen. Die beiden Dichtflächen 42, 44 sind axial über bzw. unter dem Steg 31 des Rahmens 28 angeordnet.
12 zeigt den Dichtungsbereich des Filterelements 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit Werkzeug 130 für den Freischäumprozess mit einer Gießkammer 138, die dazu dient, das Dichtungsmaterial im nicht ausgehärteten Zustand aufzunehmen. Die Radialdichtung 40 weist, wie im Querschnitt zu erkennen ist, eine Dichtfläche 42 auf, welche beim PUR-Freischäumprozess durch die Formgebung des Werkzeugs 130 festgelegt werden, und es ist korrespondierend dazu eine Dichtungswulst 41 vorgesehen, auf der die Dichtfläche 42 angeordnet ist. An der Gegenseite zur Dichtfläche 42 ist die Dichtmasse plan ausgebildet und weist keine weitere radiale Dichtfläche auf. Dies erlaubt ein konstruktiv besonders einfaches Werkzeug 130.
Das Werkzeug 130 kann zweckmäßigerweise zwei Teile 132, 134 umfassen, die nach Aushärten des PUR-Materials abgenommen werden können. Das eingebrachte PUR-Material kann bei dem Freischäumprozess den durch die beiden Werkzeugteile 132, 134 definierten Hohlraum der Gießkammer 138 ausfüllen und so die Radialdichtung 40 mit den Dichtflächen 42, 44 oder wie beispielhaft in der 12 gezeigt nur einer Dichtfläche 42 bilden, wobei das PUR-Material sich beim Schäumen in dem durch die im Werkzeug 130 wie beispielhaft hier als Spalt ausgebildeten Kompensationsraum 136 ausdehnen kann. Der Spalt 136 ist somit ein in der Gießkammer 138 ein Kompensationsraum zum Ausbreiten des Dichtungsmaterials und kann zusätzlich auch optional zur Ableitung von durch die Dichtmasse verdrängter Luft während des Aushärtungsprozesses vorgesehen sein.
Die Form der Radialdichtung 40 kann so durch die Formgebung der Werkzeugteile 132 und/oder 134 günstig vorgegeben werden. Ein solcher Freischäumprozess kann vorteilhaft eine sehr kostengünstige Herstellung der Radialdichtung 40 ermöglichen.
Die Gießkammer 138 wird mit dem Dichtungsmaterial gefüllt und das Dichtungsmaterial kann anschließend aushärten, wodurch man die erfindungsgemäße Radialdichtung 40 als freigeschäumte Radialdichtung 40 erhält, wobei die Radialdichtung 40 im ausgehärteten, abgebundenen Zustand mindestens eine Dichtfläche 42, 44 aufweist, die jeweils einem Abschnitt der Kammerwände der Gießkammer 138 entspricht.
Zusätzlich oder alternativ zum Kompensationsraum 136 innerhalb der Gießkammer 138 kommt auch eine Ausführung in Betracht, bei der der Kompensationsraum 136 außerhalb der Gießkammer 138 angeordnet und mit der Gießkammer 138 verbunden ist, so dass auch in dieser Ausführung während des Aushärteprozesses Dichtungsmaterial in den Kompensationsraum übertreten kann. Zusätzliche Entlüftungsöffnungen, die im Stand der Technik vorgesehen sind, können entfallen, so dass die Dichtflächen 42, 44 nach dem Aushärten des Dichtungsmaterials glattwandig und ohne überstehende Dichtnasen ausgeführt sind und somit im Fall der Ausführung der Radialdichtung 40 als freigeschäumte Radialdichtung 40 zusätzlich vorteilhaft kein oder nur ein reduzierter Nachbearbeitungsaufwand erforderlich ist.
Die freigeschäumte Radialdichtung 40 der 12 ist zudem in 13 ohne Werkzeug 130 und in 14 in Einbausituation in einem Gehäuse 108 mit einem oberen Gehäuseteil 112 und einem unteren Gehäuseteil 114 gezeigt.
In 15 und 16 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radialdichtung 40 mit einer Dichtfläche 42 und einer Dichtwulst 41 dargestellt, welche beispielsweise auch angespritzt werden kann. In 16 ist die Ausführungsform gemäß 15 in Einbausituation in einem Gehäuse 108 mit einem oberen Gehäuseteil 112 und einem unteren Gehäuseteil 114 gezeigt.
17 zeigt eine Axialdichtung gemäß dem Stand der Technik, wie er in CN 102 380 272 A dargestellt ist. In einem Gehäuse 116 mit einem oberen Gehäuseteil 118 und einem unteren Gehäuseteil 120 ist ein Filterelement 60 mit einem Rahmen 62 und einer Seitenwand 64 dargestellt, wobei ein Steg 66 von der Seitenwand 64 rechtwinklig zu dieser und nach außen gerichtet angeordnet ist und wobei der Steg 66 eine Öffnung 68 aufweist, durch welche Dichtungsmaterial der Axialdichtung 70 durchtreten kann. Die Axialdichtung 70 hat eine Dichtwulst 72, welche oberhalb des Stegs 66 angeordnet ist und dessen Dichtfläche 74 mit dem Gehäuseoberteil 118 und dem Gehäuseunterteil 120 in Einbausituation und in Krafteinleitungsrichtung 48, wobei die Dichtwirkungsrichtung 76 der Krafteinleitungsrichtung 48 entspricht. Die Dichtkraft ist jedoch im Bereich des Stegs 66 unterschiedlich zur Dichtkraft im Bereich der Öffnung 68, da im Bereich der Öffnung 68 nur Dichtmaterial angeordnet ist, während im Bereich des Stegs 66 Dichtmaterial und Stegmaterial axial verpresst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009056511 A1 [0003]
CN 102380272 A [0006, 0046, 0070]
DE 10058478 A1 [0007]

Claims

Filterelement, insbesondere Flachfilterelement, (10) zum Filtern eines Fluids, mit wenigstens einem Filterbalg (12), der eine bestimmungsgemäße Rohseite (50) und eine dieser gegenüber liegende bestimmungsgemäße Reinseite (52) aufweist, wobei der Filterbalg (12) umlaufend von einem die Stirnkanten (22, 23) des Filterbalgs (12) abdichtenden Rahmen (28) umgeben ist, mit einem seitlich vom Rahmen (28) aus gesehen nach außen abstehenden, dichtungstragenden Steg (31), wobei der Steg (31) einen ersten Teilbereich (31-1) aufweist, welcher in einem Winkel zu einer Seitenwand (29) des Rahmens (28) angeordnet ist, wobei der Winkel (α) ausgewählt ist aus einem Bereich von 0° bis 180°, bezogen auf die Seitenwand (29) des Rahmens (28), an welcher der Steg (31) angeordnet ist, wobei die Kante der Seitenwand (29) des Rahmens (28) an der bestimmungsgemäßen Reinseite (52) den 0° Winkel definiert und die Kante der Seitenwand (29) des Rahmens (28) an der bestimmungsgemäßen Rohseite (50) den 180° Winkel definiert, und einem zweiten Teilbereich (31-2), welcher in Krafteinleitungsrichtung (48) ausgebildet ist, wobei in dem zweiten Teilbereich (31-2) des Stegs (31) ein Verpressbereich (45), welcher an den ersten Teilbereich (31-1) des Stegs (31) anschließt, und Öffnungen (30) vorgesehen sind, wobei die Öffnungen (30) im Bereich einer Außenkante (32), insbesondere entlang der Außenkante (32), des zweiten Teilbereichs (31-2) des Stegs (31) verlaufen, wobei eine am Steg (31) umlaufende Radialdichtung (40) vorgesehen ist und sich Dichtungsmaterial der Radialdichtung (40) durch die Öffnungen (30) erstreckt, und wenigstens eine Dichtfläche (42, 44) der Radialdichtung (40) bezogen auf eine Flachseite des Verpressbereichs (45) des zweiten Teilbereichs (31-2) des Stegs (31) axial in Gegenrichtung zur Krafteinleitungsrichtung (48) beabstandet zu dem Verpressbereich (45) des Stegs (31) angeordnet ist.
Filterelement (10) nach Anspruch 1, wobei die am Steg (31) umlaufende Radialdichtung (40) wenigstens eine einseitig oder zweiseitig an der Radialdichtung (40) ausgebildete Dichtungswulst (41) aufweist und insbesondere wenigstens eine der Dichtflächen (42, 44) der Radialdichtung (40) auf der Dichtungswulst (41) angeordnet ist.
Filterelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Teilbereich (31-2) des Stegs (31) insbesondere in einem Winkel (β) zum ersten Teilbereich (31-1) angeordnet ist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Dichtfläche (42, 44) parallel zu Faltkanten (26) und/oder Anströmfläche (13) und/oder Abströmfläche (15) des Filterbalgs (12) angeordnet ist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Radialdichtung (40) im Bereich der Dichtungswulst (41) von der Flachseite des Verpressbereichs (45) des Stegs (31) betrachtet eine größere axiale Erstreckung aufweist, als im Bereich der Außenkante (32) und der Öffnungen (30).
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steg (31) um das Filterelement 10 umlaufend ein Höhenprofil aufweist, wobei der Steg (31) von der Unterkante des Rahmens (28) aus gesehen bereichsweise in unterschiedlicher Höhe angeordnet ist, insbesondere an einer Seitenwand (29) im Bereich der Unterkante und an einer gegenüberliegenden Seitenwand (29) des Rahmens (28) im Bereich der Oberkante angeordnet ist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steg (31) parallel zu Faltkanten (26) und/oder zu Anströmfläche (13) und/oder Abströmfläche (15) angeordnet ist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steg (31) an einem freien Ende des Rahmens (28) ausgebildet ist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnungen (30) als Langlöcher ausgebildet sind, welche mit ihrer längeren Ausdehnung parallel zur Außenkante (32) des Stegs (31) angeordnet sind.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Außenkante (32) des Stegs (31) in das Dichtungsmaterial der Radialdichtung (40) eingebettet ist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Dichtungswülste (41, 43) im Verpressbereich (45) des Stegs (31) sich gegenüberliegend angeordnet sind.
Filterelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Radialdichtung (40) auf einer Seite die Dichtungswulst (41) mit einer der Dichtflächen (42) und am Steg (31) gegenüberliegend die andere der Dichtflächen (44) in einem ebenen Bereich der Radialdichtung (40) aufweist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rahmen (28) aus Kunststoff gebildet und an den Filterbalg (12) angespritzt ist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rahmen (28) aus Polypropylen gebildet ist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Radialdichtung (40) in einem 2K-Prozess mit dem Rahmen (28) hergestellt ist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Radialdichtung (40) mittels Kunststoffspritzgießen an den Rahmen (28) angespritzt ist und insbesondere aus Hochdruck-Polyurethan gebildet ist.
Filterelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Radialdichtung (40) als Kunststoffschaumdichtung ausgebildet ist und insbesondere aus freischäumendem Polyurethan gebildet ist.
Filterelement (10) zum Filtern eines Fluids, insbesondere weitergebildet durch Merkmale von mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, mit wenigstens einem Filterbalg (12) der eine bestimmungsgemäße Rohseite (50) und eine dieser gegenüberliegende bestimmungsgemäße Reinseite (52) aufweist, wobei der Filterbalg (12) umlaufend einen Rahmen (28) mit einer Außenkante (32) aufweist, in dem Öffnungen (30) vorgesehen sind, durch welche Öffnungen (30) sich Dichtungsmaterial einer Radialdichtung (40) erstreckt, die wenigstens eine Dichtfläche (42, 44) so aufweist, dass eine Krafteinleitung über die wenigstens eine Dichtfläche (42, 44) auf eine Dichtlinie des Rahmens (28) seitlich versetzt zu den Öffnungen (30) vorgesehen ist.
Filtersystem (100) zum Filtern eines Fluids, mit einem Filtergehäuse (108) und einem in dem Filtergehäuse (108) zwischen einer Rohseite (50) und einer Reinseite (52) austauschbar angeordneten Filterelement (10), nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Filtersystem (100) nach Anspruch 19, wobei das Filtergehäuse (108) ein Gehäuseunterteil (112) und ein Gehäuseoberteil (114) aufweist, wobei das Gehäuseunterteil (112) und das Gehäuseoberteil (114) mit dem Filterelement dichtend zusammenwirken.
Filtersystem (100) nach Anspruch 20, wobei das Filtergehäuse (108) das Gehäuseoberteil (114) mit dem Filterelement dichtend zusammenwirkt.
Verwendung eines Filterelements gemäß Anspruch 1 bis 18 und/oder eines Filtersystems gemäß Anspruch 19 bis 21 zum Filtern eines Fluids, insbesondere zur Luftfilterung, insbesondere in einem Luftfilter einer Brennkraftmaschine oder in einem Innenraumluftfilter, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Motoransaugluftfilterung, oder Gebäudeluftfilterung oder Innenraumluftfilterung.