DE102019107921A1 - Filter element, in particular water filter element, manufacturing method for a filter element, filter device with a filter element and injection system for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Filterelement (10), insbesondere zum Filtern von Flüssigkeiten, umfassend einen Stützkörper (20), welcher von zwei Filtermatten (12, 13) umschlossen ist, wobei der Stützkörper (20) ein im Wesentlichen flaches Basiselement (22) und sich davon weg erstreckende Ausleger (24) aufweist, wobei die Ausleger (24) jeweils eine Knickachse (26) aufweisen, die in einer Querschnittsebene des Basiselements (22) oder in einer Ebene parallel zur Querschnittsebene des Basiselements (22) liegt und jeweils parallel oder tangential zu einer Umfangskurve (23) des Basiselements (22) liegt.Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelements (10) sowie eine Filtervorrichtung (100) und ein Einspritzsystem (200)The invention relates to a filter element (10), in particular for filtering liquids, comprising a support body (20) which is surrounded by two filter mats (12, 13), the support body (20) being a substantially flat base element (22) and itself has cantilevers (24) extending therefrom, the cantilevers (24) each having an articulation axis (26) which lies in a cross-sectional plane of the base element (22) or in a plane parallel to the cross-sectional plane of the base element (22) and in each case parallel or tangential to a circumferential curve (23) of the base element (22). The invention further relates to a method for producing a filter element (10) as well as a filter device (100) and an injection system (200)
Description
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft ein Filterelement, Herstellverfahren für ein Filterelement, Filtervorrichtung mit einem Filterelement sowie Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Filterelement.The invention relates to a filter element, manufacturing method for a filter element, filter device with a filter element and injection system for an internal combustion engine with such a filter element.
Stand der TechnikState of the art
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement, insbesondere zur Flüssigfiltration, zu schaffen, das für einen begrenzten Bauraum geeignet ist.An object of the invention is to provide a filter element, in particular for liquid filtration, which is suitable for a limited installation space.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Filterelements anzugeben.Another object of the invention is to provide a method for producing such a filter element.
Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer Filtervorrichtung mit einem derartigen Filterelement.Another object is to provide a filter device with such a filter element.
Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer Einspritzvorrichtung mit einem derartigen Filterelement.Another object is to create an injection device with such a filter element.
Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung gelöst mit einem Filterelement, insbesondere zum Filtern von Flüssigkeiten, umfassend einen Stützkörper, welcher von zwei Filtermatten umschlossen ist, wobei der Stützkörper ein im Wesentlichen flaches Basiselement und sich radial davon wegerstreckende Ausleger aufweist, wobei die Ausleger jeweils eine Knickachse aufweisen, die in einer Querschnittsebene oder in einer Ebene parallel zur Querschnittsebene liegt und parallel oder tangential zu einem Querschnitt des Basiselements liegt.According to one aspect of the invention, the aforementioned objects are achieved with a filter element, in particular for filtering liquids, comprising a support body which is enclosed by two filter mats, the support body having a substantially flat base element and cantilevers extending radially therefrom, the cantilevers each have an articulation axis which lies in a cross-sectional plane or in a plane parallel to the cross-sectional plane and is parallel or tangential to a cross-section of the base element.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Aufgaben gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Filterelements nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Bereitstellen eines im Wesentlichen flachen Stützkörpers, umfassend ein im Wesentlichen flaches Basiselement und sich davon weg erstreckende Ausleger; ein Bereitstellen von zwei Filtermatten; ein Einlegen des Stützkörpers zwischen die beiden Filtermatten; und ein Verbinden der Filtermatten an ihren Rändern und/oder mit einem Rand der Ausleger.According to a further aspect of the invention, the objects are achieved by a method for producing a filter element according to one of the preceding claims, comprising providing a substantially flat support body, comprising a substantially flat base element and cantilevers extending therefrom; providing two filter mats; inserting the support body between the two filter mats; and connecting the filter mats at their edges and / or with an edge of the cantilevers.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Aufgaben gelöst durch eine Filtervorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Filterelement, wobei das Filterelement einen zwischen zwei Filtermatten angeordneten Stützkörper aufweist, der ein, im Wesentlichen flaches Basiselement und sich davon weg erstreckende Ausleger jeweils mit einer Knickachse aufweist, und wobei das Filterelement mit an der Knickachse abgewinkelten Auslegern des Stützkörpers auf einer Pumpeneinheit befestigt ist.According to a further aspect of the invention, the objects are achieved by a filter device with a filter element according to the invention, the filter element having a support body arranged between two filter mats, which has a substantially flat base element and cantilevers extending therefrom, each with a kink axis, and wherein the filter element is attached to a pump unit with arms of the support body that are angled at the kink axis.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Aufgaben gelöst durch ein Einspritzsystem mit einem erfindungsgemäßen Filterelement für eine Brennkraftmaschine, mit einem Wassertank und zumindest einer Einspritzvorrichtung, die fluidisch mit dem Wassertank verbunden ist, wobei in einer Fluidleitung zwischen dem Wassertank und der zumindest einen Einspritzvorrichtung zumindest ein Filterelement angeordnet istAccording to a further aspect of the invention, the objects are achieved by an injection system with a filter element according to the invention for an internal combustion engine, with a water tank and at least one injection device that is fluidly connected to the water tank, with at least one fluid line between the water tank and the at least one injection device a filter element is arranged
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Favorable configurations and advantages of the invention result from the further claims, the description and the drawing.
Es wird nach einem Aspekt der Erfindung ein Filterelement vorgeschlagen, insbesondere zum Filtern von Flüssigkeiten, insbesondere ein Wasserfilterelement, umfassend einen Stützkörper, welcher von zwei Filtermatten umschlossen ist, wobei der Stützkörper ein im Wesentlichen flaches Basiselement und sich davon radial weg erstreckende Ausleger aufweist, wobei die Ausleger jeweils eine Knickachse aufweisen, die in einer Querschnittsebene des Basiselements oder in einer Ebene parallel zur Querschnittsebene des Basiselements liegt und parallel oder tangential zu einem Umfang des Basiselements liegt. Als Wasserfilterelement wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Filterelement verstanden, das Wasser und/oder wässrige Lösungen, insbesondere Harnstofflösung, filtert.According to one aspect of the invention, a filter element is proposed, in particular for filtering liquids, in particular a water filter element, comprising a support body which is surrounded by two filter mats, the support body having a substantially flat base element and cantilevers extending radially away from it, wherein the cantilevers each have an articulation axis which lies in a cross-sectional plane of the base element or in a plane parallel to the cross-sectional plane of the base element and is parallel or tangential to a circumference of the base element. According to the present invention, a water filter element is understood to be a filter element which filters water and / or aqueous solutions, in particular urea solution.
Das Basiselement ist vorzugsweise plan ausgebildet. Im Wesentlichen flach schließt jedoch nicht aus, dass das Basiselement beispielsweise gewölbt sein kann. Das Basiselement hat bevorzugt eine polygonale oder kreisförmige Form, wobei sich die Ausleger besonders bevorzugt über einen Umfang verteilt von dem Basiselement weg erstrecken, insbesondere unter gleichmäßigen Winkelabständen.The base element is preferably flat. However, essentially flat does not preclude the base element from being curved, for example. The base element preferably has a polygonal or circular shape, the cantilevers particularly preferably extending over a circumference, away from the base element, in particular at uniform angular distances.
Das Filterelement ist vorteilhaft für beengte Bauraumverhältnisse geeignet. Es kann flexibel nach Bauraumanforderungen geformt sein. Die Reinseite des Filterelements ist zwischen den beiden Filtermatten angeordnet. Das Filterelement kann vorteilhaft frei über seine Oberfläche Fluid ansaugen. Besonders geeignet ist das Filterelement daher zum Einbau in einen Flüssigkeitstank.The filter element is advantageously suitable for confined spaces. It can be shaped flexibly according to installation space requirements. The clean side of the filter element is arranged between the two filter mats. The filter element can advantageously suck in fluid freely over its surface. The filter element is therefore particularly suitable for installation in a liquid tank.
Vorzugsweise ist das Filterelement ein Flüssigkeitsfilter. Das Filterelement kann beispielsweise zum Filtern von Öl, Kraftstoff, Harnstofflösung, wässriger Lösung eingesetzt werden. Besonders günstig kommt das Filterelement dort zum Einsatz, wo ein Abtrennen von Luft aus der Flüssigkeit erwünscht ist.The filter element is preferably a liquid filter. The filter element can be used, for example, to filter oil, fuel, urea solution, aqueous solution. The filter element is used particularly advantageously where it is desired to separate air from the liquid.
Im Ausgangszustand kann das Filterelement flach ausgebildet sein, bevor die Ausleger mit den sie umschließenden Filtermatten abgewinkelt werden. Die flache Ausgestaltung vereinfacht die Herstellung des Filterelements. Der Grundriss des Filterelements im Ausgangszustand kann beispielsweise sternförmig sein. Andere Grundrisse sind optional möglich. Das Basiselement kann bezogen auf die Ausleger zentral angeordnet sein oder exzentrisch angeordnet sein. Die Ausleger können um denselben Winkel abgewinkelt werden oder auch mit unterschiedlichen Winkeln, um das Filterelement für einen vorgegebenen Bauraum anzupassen. Die Ausleger können senkrecht von dem Basiselement abstehen. Optional können die Ausleger oder einige davon um einen spitzen Winkel oder einen stumpfen Winkel abgewinkelt sein.In the initial state, the filter element can be flat before the brackets are angled with the filter mats surrounding them. The flat design simplifies the manufacture of the filter element. The layout of the filter element in the initial state can be star-shaped, for example. Other floor plans are optional. The base element can be arranged centrally with respect to the cantilever or can be arranged eccentrically. The brackets can be angled at the same angle or at different angles to adapt the filter element for a given installation space. The cantilevers can protrude perpendicularly from the base element. Optionally, the boom or some of them can be angled at an acute angle or an obtuse angle.
Zum Abwinkeln der Ausleger kann beispielsweise ein Filmscharnier oder ein anderes gestaltetes Scharnier vorgesehen sein. Optional kann ein Schwächungsbereich im Ausleger zum Abwinkeln vorgesehen sein.A film hinge or another designed hinge can be provided, for example, for angling the brackets. Optionally, a weakening area can be provided in the boom for angling.
Die Ausleger können eine gleiche Länge aufweisen. Optional können die Ausleger eine unterschiedliche Länge aufweisen. Die Ausleger können im abgewinkelten Zustand gleich lang ausgebildet sein. Optional können die Ausleger im abgewinkelten Zustand unterschiedlich lang ausgebildet sein. Die Ausleger können eine gleiche Form aufweisen. Optional können die Ausleger untereinander unterschiedliche Formen aufweisen.The arms can have the same length. Optionally, the boom can have a different length. The arms can be of equal length in the angled state. Optionally, the arms can be of different lengths in the angled state. The arms can have the same shape. Optionally, the cantilevers can have different shapes from one another.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Ausleger um die Knickachse zumindest um 45°, bevorzugt um zumindest 75°, meistens bevorzugt um 90° abwinkelbar sein, so dass das Filterelement in einem abgewinkelten Zustand eine quasi topfförmige Gestalt einnimmt. Durch diese Ausführung wird es ermöglicht, in einem durch die Ausleger mantelseitig umschlossenen Innenraum Einbauten eines Funktionssystems, etwa eine Pumpeneinheit, unterzubringen, während das Filterelement an sich in der Radialrichtung kaum Bauraum beansprucht und daher insbesondere für sehr begrenzte Bauräume geeignet ist.According to a preferred embodiment, the cantilevers can be angled around the articulation axis by at least 45 °, preferably by at least 75 °, most preferably by 90 °, so that the filter element assumes a quasi cup-shaped shape in an angled state. This embodiment makes it possible to accommodate internals of a functional system, for example a pump unit, in an interior space enclosed by the extension arm, while the filter element per se hardly takes up any installation space in the radial direction and is therefore particularly suitable for very limited installation spaces.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements können die beidseits angeordneten Filtermatten wenigstens bereichsweise mit einer Naht fluiddicht verbunden sein. Vorteilhaft können die Filtermatten miteinander verschweißt sein. Insbesondere kann ein Ultraschallschweißverfahren eingesetzt werden. Andere Verbindungsarten sind optional möglich, wie Kleben, Klemmen, Vernähen und dergleichen. Durch den flachen Ausgangszustand des Filterelements können bei Bedarf unterschiedliche geeignete Fügemethoden eingesetzt werden. Insbesondere sind die Filtermatten entlang ihrer Außenkante miteinander fluiddicht verbunden, bevorzugt entlang des vollen Umfangs der Außenkante.According to a favorable configuration of the filter element, the filter mats arranged on both sides can be fluid-tightly connected at least in regions with a seam. The filter mats can advantageously be welded together. In particular, an ultrasonic welding process can be used. Other types of connection are optionally possible, such as gluing, clamping, sewing and the like. Due to the flat initial state of the filter element, different suitable joining methods can be used if necessary. In particular, the filter mats are connected to one another in a fluid-tight manner along their outer edge, preferably along the full circumference of the outer edge.
Die Filtermatten können einlagig oder mehrlagig aus einem Filtermedium oder mehreren Filtermedien aufgebaut sein. Beispielsweise kann die Filtermatte dreilagig aufgebaut sein.The filter mats can be constructed in one or more layers from one filter medium or several filter media. For example, the filter mat can be constructed in three layers.
Vorteilhaft ist ein vollsynthetisches Filtermedium, insbesondere ein Filtermedium mit hydrophilen Eigenschaften. Als Filtermedium eignet sich beispielsweise Polyamid (PA), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), thermoplastisches Elastomer (TPE), Polyoxymethylen (POM) und dergleichen. Das Filtermedium kann ein Vlies umfassen, gesponnen sein, geblasen sein, extrudiert sein, gewebt sein.A fully synthetic filter medium, in particular a filter medium with hydrophilic properties, is advantageous. Suitable filter media are, for example, polyamide (PA), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), thermoplastic Elastomer (TPE), polyoxymethylene (POM) and the like. The filter medium can include a nonwoven, spun, blown, extruded, woven.
Durch den Verbau des erfindungsgemäßen Filterelementes können niedrigere Differenzdrücke bei engen Bauräumen in einem Tankmodul erzielt werden. Durch die hydrophile Oberflächeneigenschaft und der guten Kapillarwirkung des vollsynthetischen Filtermediums kann der Transport der flüssigen Phase ohne Lufteintrag sichergestellt werden. Dies führt dazu, dass beim Ansaugvorgang und vorliegendem minimalen Füllstand keine Luft ins System angesaugt wird. Zu einer vorteilhaften Biodekontamination im Tankinnenraum kann sowohl das Filtermedium als auch der Stützkörper, insbesondere die Abstandshalter antimikrobiell ausgerüstet werden. Die Abstandshalter aus Kunststoff können hier durch einen Additivzusatz beispielsweise mit Metallionen extrudiert werden. Das Filterelement bietet eine hohe Variabilität für unterschiedlichste Bauräume. Ferner ist eine hohe Flexibilität bei der Positionierung des Filterelements durch integrierte Befestigungspunkte, wie etwa Befestigungsbuchsen, möglich.By installing the filter element according to the invention, lower differential pressures can be achieved in a small module in a small space. Due to the hydrophilic surface properties and the good capillary action of the fully synthetic filter medium, the transport of the liquid phase can be ensured without air entry. This means that no air is sucked into the system during the suction process and the present minimum fill level. For an advantageous biodecontamination in the interior of the tank, both the filter medium and the support body, in particular the spacers, can be equipped with an antimicrobial treatment. The plastic spacers can be extruded here with an additive, for example with metal ions. The filter element offers great variability for a wide variety of installation spaces. Furthermore, a high degree of flexibility in the positioning of the filter element is possible due to integrated fastening points, such as fastening bushings.
Günstige Filtermedien für die Filtermatten sind beispielsweise in PCT/
Vorteilhaft kann die Filtermatte dreilagig aufgebaut sein. Die erste Lage kann eine Stützlage und kann als Vlieslage oder als Gitterlage ausgebildet sein. Die überwiegende Anzahl der Fasern der ersten Lage kann vorzugsweise aus einem synthetischen Kunststoff gebildet sein. Dabei kann es sich im Fall einer Vlieslage beispielsweise und bevorzugt um PBT-Fasern (Polybutylenterephthalat-Fasern) handeln. Alternativ kann das Gitter auf PBT-Basis ausgebildet sein. Die erste Lage kann ein Flächengewicht von weniger als 130 g/m2, insbesondere zwischen 70 -110 g/m2 aufweisen. Die mittlere Dicke der zweiten Lage kann insbesondere weniger als 0,7 mm, insbesondere zwischen 0,4 bis 0,6 mm betragen.The filter mat can advantageously be constructed in three layers. The first layer can be a support layer and can be designed as a fleece layer or as a grid layer. The majority of the fibers of the first layer can preferably be formed from a synthetic plastic. In the case of a nonwoven layer, for example and preferably PBT fibers (polybutylene terephthalate fibers). Alternatively, the PBT-based grid can be formed. The first layer can have a weight per unit area of less than 130 g / m 2 , in particular between 70-110 g / m 2 . The average thickness of the second layer can in particular be less than 0.7 mm, in particular between 0.4 to 0.6 mm.
Die zweite Lage ist vorzugsweise eine Filtrationslage und ist als Vlieslage ausgebildet. Die überwiegende Anzahl von Fasern der zweiten Lage können dabei vorteilhaft PET-Fasern sein. Die zweite Lage kann ein Flächengewicht von mehr als 140 g/m2, insbesondere zwischen 160 - 180 g/m2 aufweisen. Die mittlere Dicke der zweiten Lage
Vorteilhaft weisen sowohl die erste Lage als auch die zweite Lage einen zumindest antibakteriellen Wirkstoff auf, bei dem es sich gemäß einer beispielhaften Ausführungsform um Zinkpyrithion handeln kann.Both the first layer and the second layer advantageously have an at least antibacterial active substance, which according to an exemplary embodiment can be zinc pyrithione.
Das Wirkstoff, hier Zinkpyrithion, kann in Form einer Beschichtung oder Imprägnierung auf den Fasern der ersten und der zweiten Lage angeordnet sein oder die Lagen durchdringen, so dass die Lagen gewissermaßen mit dem Wirkstoff getränkt sind.The active substance, here zinc pyrithione, can be arranged in the form of a coating or impregnation on the fibers of the first and the second layer or can penetrate the layers, so that the layers are soaked to a certain extent with the active substance.
Die Lagen des Vorfilters und des Hauptfilters können alternativ zu PBT-Fasern oder PET-Fasern auch Polyamid-Fasern oder Polypropylenfasern aufweisen.As an alternative to PBT fibers or PET fibers, the layers of the pre-filter and the main filter can also have polyamide fibers or polypropylene fibers.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann wenigstens eine der beidseits angeordneten Filtermatten wenigstens bereichsweise fest mit dem Stützkörper verbunden sein. Beispielsweise kann eine Filtermatte an den Stützkörper angeschweißt, angeklebt oder angespritzt sein.According to a favorable embodiment of the filter element, at least one of the filter mats arranged on both sides can be firmly connected to the support body at least in some areas. For example, a filter mat can be welded, glued or molded onto the support body.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements können die Ausleger Rastelemente aufweisen, um die Ausleger in um die Knickachse abgewinkelter Position bzw. dem abgewinkelten Zustand zu sichern. Vorteilhaft bleibt das Filterelement auch bei hohen Durchsätzen mechanisch stabil. Günstigerweise können gezielt Winkel vorgegeben werden, um welche die Ausleger abgewinkelt sein sollen.According to a favorable configuration of the filter element, the arms can have latching elements in order to secure the arms in the position or state that is angled about the articulation axis. The filter element advantageously remains mechanically stable even at high throughputs. Conveniently, angles can be predefined by which the brackets are to be angled.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann das Basiselement der Stützstruktur eine Auslassöffnung für Reinfluid aufweisen, wobei bevorzugt die Auslassöffnung in dem abgewinkelten Zustand der Ausleger an einer Innenseite des Filterelements vorliegt. Noch stärker bevorzugt kann wenigstens eine der Filtermatten eine korrespondierende Aussparung, die eine Auslassöffnung bildet, aufweisen. Die Auslassöffnung der Filtermatte(n) fluchtet geeigneterweise mit der Auslassöffnung des Stützkörpers. Weiter ist geeigneterweise ein Rand der Auslassöffnung der Filtermatte(n) mit einem Rand der Auslassöffnung des Stützkörpers fluiddicht verbunden, so dass im Bereich der Auslassöffnung kein Bypass bzw. Vermischung von Rein- und Rohfluid entsteht.According to a favorable configuration of the filter element, the base element of the support structure can have an outlet opening for pure fluid, the outlet opening preferably being present on the inside of the filter element in the angled state of the arms. Even more preferably, at least one of the filter mats can have a corresponding recess which forms an outlet opening. The outlet opening of the filter mat (s) suitably aligns with the outlet opening of the support body. Furthermore, an edge of the outlet opening of the filter mat (s) is suitably connected in a fluid-tight manner to an edge of the outlet opening of the support body, so that no bypass or mixing of pure and raw fluid occurs in the region of the outlet opening.
Insbesondere kann der Boden der Stützstruktur eine Auslassöffnung für Reinfluid und wenigstens eine der Filtermatten korrespondierende Auslassöffnung aufweisen. Vorteilhaft kann ein Ansaugstutzen an einer oder beiden Auslassöffnungen vorliegen. Insbesondere kann der Ansaugstutzen einteilig mit der Stützstruktur ausgebildet sein und sich durch die korrespondierende Auslassöffnung der Filtermatte(n) erstrecken.In particular, the bottom of the support structure can have an outlet opening for pure fluid and at least one outlet opening corresponding to the filter mats. An intake port can advantageously be present at one or both outlet openings. In particular, the intake manifold can be formed in one piece with the support structure and extend through the corresponding outlet opening of the filter mat (s).
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann die Stützstruktur wenigstens auf einer Seite Abstandshalter zum Abhalten der Filtermatte aufweisen. Insbesondere kann die Stützstruktur wenigstens auf einer Seite Abstandshalter zum Abhalten der Filtermatte aufweisen und die Abstandshalter wenigstens im Bereich des Bodens als Strömungsleitrippen ausgebildet und/oder angeordnet sind. So kann eine ungestörte Ansaugung über die Filtermatten in den Innenraum zwischen den Filtermatten erfolgen. Die Strömungsleitrippen können radial auf die Auslassöffnung in der Stützstruktur zulaufen, was besonders günstige Verhältnisse für einen möglichst geringen Strömungswiderstand des Filterelements schafft.According to a favorable configuration of the filter element, the support structure can at least be have spacers on one side to hold the filter mat. In particular, the support structure can have spacers on at least one side for holding the filter mat, and the spacers can be designed and / or arranged as flow guide ribs at least in the region of the bottom. So an undisturbed suction can take place via the filter mats into the interior between the filter mats. The flow guide ribs can run radially towards the outlet opening in the support structure, which creates particularly favorable conditions for the lowest possible flow resistance of the filter element.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann der Stützkörper eine Mehrzahl Befestigungspunkte aufweisen, die bevorzugt als Durchgangsbohrung ausgebildet sind, wobei die Filtermatten mit den Befestigungspunkten des Stützkörpers jeweils korrespondierende Befestigungspunkte aufweisen, insbesondere Ausnehmungen in den Filtermatten, deren Rand mit Befestigungspunkten des Stützkörpers umlaufend fluiddicht verbunden ist, um im Bereich der Befestigungspunkte einen Bypass bzw. Vermischung von Rein- und Rohfluid zu vermeiden. Der Begriff „Bohrung“ ist hierin breit auszulegen und nicht im engeren Sinne als eine spanend erzeugte Ausnehmung zylindrischer Kontur zu verstehen. Vom Begriff der Bohrung werden vielmehr beliebige offene Ausnehmungen mit zylindrischer oder sonstiger Form erfasst.According to a favorable embodiment of the filter element, the support body can have a plurality of fastening points, which are preferably designed as a through-hole, the filter mats each having fastening points corresponding to the fastening points of the support body, in particular recesses in the filter mats, the edge of which is fluid-tightly connected to fastening points of the support body to avoid bypassing or mixing pure and raw fluid in the area of the attachment points. The term “bore” is to be interpreted broadly here and is not to be understood in the narrower sense as a machined recess of a cylindrical contour. Rather, the term “bore” encompasses any open recesses with a cylindrical or other shape.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements können die Ausleger rahmenartig ausgebildet sein. Insbesondere können die Ausleger rahmenartig ausgebildet sein und wenigstens zwei parallele Streben aufweisen. Insbesondere können die Ausleger rahmenartig ausgebildet sein und wenigstens drei parallele Streben aufweisen, wobei eine mittlere der Streben an dem Ende, an dem sie an den Boden anschließt, als Strömungsleitrippe fortgesetzt sein kann. Ein Druckverlust im Filterelement kann günstig beeinflusst werden.According to a favorable configuration of the filter element, the arms can be designed like a frame. In particular, the cantilevers can be designed like a frame and have at least two parallel struts. In particular, the cantilevers can be designed like a frame and have at least three parallel struts, it being possible for a central one of the struts to be continued as a flow guide rib at the end at which it adjoins the floor. A pressure loss in the filter element can be influenced favorably.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements können der Stützkörper und/oder die Filtermatten wenigstens bereichsweise einen antibakteriellen Wirkstoff aufweisen. Günstigerweise kann das Filtermedium geeignete Metallionen, wie etwa Silber und/oder Zink und/oder Aluminium und dergleichen, aufweisen. Ebenso kann der Stützkörper zumindest an seiner Oberfläche derartige Metallionen aufweisen.According to a favorable embodiment of the filter element, the support body and / or the filter mats can have an antibacterial active substance at least in some areas. The filter medium can advantageously have suitable metal ions, such as silver and / or zinc and / or aluminum and the like. Likewise, the support body can have such metal ions at least on its surface.
Vorteilhaft kann der Wirkstoff ein Wirkstoff aus der Gruppe umfassend Pyrithion und/oder ein Metallsalz davon sein, wobei das Metallsalz insbesondere ein Alkalimetallsalz, insbesondere ein Natriumsalz, ein Erdalkalimetallsalz oder ein Übergangsmetallsalz ist, bevorzugt aus der Gruppe Zink, Mangan, Kupfer und Eisen ist, ein Pyrithion-Derivat und/oder ein Metallsalz davon, und/oder ein quartäres Ammoniumsalz der allgemeinen Formel NR4 +X- oder R=NR2 +X-, wobei R ein organischer Rest ist, wobei R gleich oder verschieden ist, und wobei R bevorzugt zumindest eine Alkoxy-Gruppe der allgemeinen Formel - OCH3, eine Siloxy-Gruppe der allgemeinen Formel R3Si-O- oder eine Alkoxysilyl-Gruppe der allgemeinen Formel R1R2R3Si-O-R4, insbesondere eine Trialkoxysilylpropylgruppe, ist. Das Pyrithion-Metallsalz oder Pyrithion-Derivat-Metallsalz kann ein Zinksalz, insbesondere Zinkpyrithion, sein. Das quartäre Ammoniumsalz kann eine Trialkoxysilylpropylgruppe aufweisen, insbesondere Dimethyltetradecyl [3-(trimethoxysilyl)propyl]ammoniumchlorid oder 3-(tri-methoxysilyl) propyldimethyl octadecyl ammoniumchlorid sein.The active ingredient can advantageously be an active ingredient from the group comprising pyrithione and / or a metal salt thereof, the metal salt being in particular an alkali metal salt, in particular a sodium salt, an alkaline earth metal salt or a transition metal salt, preferably from the group zinc, manganese, copper and iron, a pyrithione derivative and / or a metal salt thereof, and / or a quaternary ammonium salt of the general formula NR 4 + X - or R = NR 2 + X - , where R is an organic radical, where R is identical or different, and where R preferably at least one alkoxy group of the general formula - OCH 3 , a siloxy group of the general formula R 3 Si - O - or an alkoxysilyl group of the general formula R 1 R 2 R 3 Si - OR 4 , in particular a trialkoxysilylpropyl group, is. The pyrithione metal salt or pyrithione derivative metal salt can be a zinc salt, in particular zinc pyrithione. The quaternary ammonium salt can have a trialkoxysilylpropyl group, in particular dimethyltetradecyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride or 3- (tri-methoxysilyl) propyldimethyl octadecyl ammonium chloride.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Filterelements vorgeschlagen, umfassend:
- Bereitstellen eines im Wesentlichen flachen Stützkörpers, umfassend ein im Wesentlichen flaches Basiselement und sich davon weg erstreckende Ausleger;
- Bereitstellen von zwei Filtermatten;
- Einlegen des Stützkörpers zwischen die beiden Filtermatten;
- Verbinden der Filtermatten an ihren Rändern und/oder mit einem Rand der Ausleger.
- Providing a substantially flat support body comprising a substantially flat base member and cantilevers extending therefrom;
- Providing two filter mats;
- Insert the support body between the two filter mats;
- Connect the filter mats at their edges and / or with an edge of the bracket.
Besonders vorteilhaft kann das Verbinden der Filtermatten an ihren Rändern oder mit einem Rand der Ausleger des Stützkörpers im flachen Zustand erfolgen, was die Verfahrensführung erleichtert.The filter mats can be connected particularly advantageously at their edges or with an edge of the cantilever of the support body in the flat state, which simplifies the procedure.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann ferner ein Abwinkeln der Ausleger des Stützkörpers an ihrer jeweiligen Knickachse erfolgen. Mit besonderem Vorteil können die Ausleger Rastelemente aufweisen, so dass die abgewinkelten Ausleger im abgewinkelten Zustand fixiert sind.According to a favorable embodiment of the method, the brackets of the support body can also be angled at their respective articulation axes. The cantilevers can particularly advantageously have latching elements, so that the angled cantilevers are fixed in the angled state.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Filtervorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Filterelement vorgeschlagen, wobei das Filterelement einen zwischen zwei Filtermatten angeordneten Stützkörper aufweist, der ein im Wesentlichen flaches Basiselement und sich davon weg erstreckende Ausleger jeweils mit einer Knickachse aufweist, und wobei das Filterelement mit an der Knickachse abgewinkelten Auslegern des Stützkörpers auf einer Pumpeneinheit befestigt ist.According to a further aspect of the invention, a filter device with a filter element according to the invention is proposed, the filter element having a support body which is arranged between two filter mats and which has a substantially flat base element and cantilevers extending therefrom, each with a kink axis, and wherein the filter element is attached the articulated angled arms of the support body is attached to a pump unit.
Das Filterelement ist flexibel an verschiedene, insbesondere beengte Bauraumverhältnisse anpassbar. Das Filterelement kann Befestigungspunkte aufweisen, mit denen es auf der Pumpeneinheit befestigt, vorzugsweise angeschraubt werden kann.The filter element can be flexibly adapted to various, in particular confined, installation spaces. The filter element can have attachment points have, with which it is attached to the pump unit, preferably screwed.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Filtervorrichtung kann ein Ansaugstutzen der Pumpeneinheit mit einer Auslassöffnung im Basiselement des Stützkörpers fluidisch verbunden sein. Vorteilhaft kann eine dichtende Verbindung geschaffen werden, um das gefilterte Fluid aus dem Inneren des Filterelements abzuführen.According to a favorable embodiment of the filter device, an intake port of the pump unit can be fluidly connected to an outlet opening in the base element of the support body. A sealing connection can advantageously be created in order to discharge the filtered fluid from the interior of the filter element.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Filtervorrichtung können die Ausleger die Pumpeneinheit zumindest bereichsweise eng umschließen. Vorteilhaft kann das Filterelement in beengtem Bauraum zum Einsatz kommen.According to a favorable embodiment of the filter device, the cantilevers can at least partially enclose the pump unit. The filter element can advantageously be used in a confined space.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Einspritzsystem mit einem erfindungsgemäßen Filterelement vorgeschlagen für eine Brennkraftmaschine, mit einem Wassertank und zumindest einer Einspritzvorrichtung, die fluidisch mit dem Wassertank verbunden ist, wobei in einer Fluidleitung zwischen dem Wassertank und der zumindest einen Einspritzvorrichtung zumindest ein Filterelement angeordnet ist. Das Filterelement erlaubt hohe Fluiddurchsätze mit relativ geringem Druckverlust, insbesondere in beengtem Bauraum.According to a further aspect of the invention, an injection system with a filter element according to the invention is proposed for an internal combustion engine, with a water tank and at least one injection device that is fluidly connected to the water tank, wherein at least one filter element is arranged in a fluid line between the water tank and the at least one injection device is. The filter element allows high fluid throughputs with a relatively low pressure drop, especially in confined spaces.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die 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 Explosionsdarstellung eines Filterelements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 das Filterelement nach 1 in geschlossenem, flachem Ausgangszustand; -
3 das Filterelement nach 1 in einsatzfertigem Zustand mit abgewinkelten Auslegern; -
4 in perspektivischer Darstellung einen Teil einer Filtervorrichtung für ein Filterelement; -
5 in perspektivischer Darstellung die Filtervorrichtung aus4 mit montiertem Filterelement; -
6 einen Schnitt durch die Filtervorrichtung aus5 ; -
7 einen Stützkörper für ein Filterelement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung im Ausgangszustand mit flachem Stützkörper; -
8 den Stützkörper aus7 mit abgewinkelten Auslegern; -
9 ein Einspritzsystem mit einer Filtervorrichtung nach einem Ausrührungsbeispiel der Erfindung.
-
1 an exploded view of a filter element according to an embodiment of the invention; -
2nd the filter element after1 in the closed, flat initial state; -
3rd the filter element after1 ready for use with angled arms; -
4th a perspective view of part of a filter device for a filter element; -
5 in perspective the filter device4th with mounted filter element; -
6 a section through the filter device5 ; -
7 a support body for a filter element according to a further embodiment of the invention in the initial state with a flat support body; -
8th the support body7 with angled arms; -
9 an injection system with a filter device according to an embodiment of the invention.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, identical or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures only show examples and are not to be understood as limiting.
Zur Erläuterung der Erfindung zeigen
Das Filterelement
Die Ausleger
Die Knickachse
Die Ausleger
Die Rastelemente können die Ausleger
Die beidseits angeordneten Filtermatten
Die beidseits angeordneten Filtermatten
Das Basiselement
Um die Auslassöffnung
Am Umfang des Basiselements
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Stützkörper
Die Filtermatten
Ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen eines Filterelements
Einlegen des Stützkörpers
Verbinden der Filtermatten
Insert the support body
Connect the filter mats
Damit ist das Filterelement
Um das Filterelement für seinen speziellen Einsatzort einsatzbereit zu machen, erfolgt noch das Abwinkeln der Ausleger
Die Filtervorrichtung
Die Auslassöffnungen
Das Filterelement
Das vollsynthetische Filtermedium des Filterelements
Sollte sich ein Luftpolster zwischen dem Abdecktopf der Pumpeneinheit
Durch die Kapillarwirkung und die hydrophilen Eigenschaften des Filtermediums kann ein Transport des flüssigen Fluids ohne Lufteintrag erfolgen. Beim Ansaugvorgang auch bei minimalem Füllstand im Tank
Das Filterelement
Die Ausleger
Ferner ist die Auslassöffnung
Das Einspritzsystem
Der Wassertank
Um die Pumpeneinheit
Die zweite Zuleitung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- CN 104350268 A [0002]CN 104350268 A [0002]
- JP 2009165965 A [0003]JP 2009165965 A [0003]
- JP 2007224748 A [0004]JP 2007224748 A [0004]
- EP 2018/065454 [0026]EP 2018/065454 [0026]
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DE102010008133A1 (en) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | AISAN KOGYO K.K., Obu-shi | Intake filter and fuel supply device |
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2019
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102010008133A1 (en) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | AISAN KOGYO K.K., Obu-shi | Intake filter and fuel supply device |
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