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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Filterelement aufweisend ein Filtermedium, das eine Längsachse ringförmig umgreift, eine erste Endscheibe, die eine erste Stirnseite des Filtermediums abdichtet, und ein Mittelrohr, das einen radial durchströmbaren Einströmabschnitt aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement und einem Filtergehäuse.
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Stand der Technik
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Gattungsgemäße Filterelemente und Filtereinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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So offenbart beispielsweise
DE 10 2016 015 348 A1 ein Fluidfilterelement mit einem Filtermedium, einer ersten ringförmigen, das Filtermedium an einer ersten Seite abdichtenden Endkappe, einer zweiten, das Filtermedium an einer zweiten Seite abdichtenden Endkappe und einer ersten rohrförmigen Filterelementstützstruktur. Das Fluidfilterelement kann in einem Filtergehäuse angeordnet sein. Die Filterelementstützstruktur weist eine umlaufende Dichtungsanordnung auf, mit der die Filterelementstützstruktur gegenüber dem ersten Gehäuseteil in axialer Richtung abgedichtet ist. Die Dichtungsanordnung weist dabei zwei umlaufende konzentrische Dichtwülste auf, die in axiale Richtung vorstehen.
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Aus
EP 2 283 910 A1 ist ein Flüssigkeitsfilter mit einem Filtergehäuse und einem im Filtergehäuse angeordneten Filterelement bekannt. Innerhalb des Filterelementes ist ein Standrohr vorgesehen. Dieses Standrohr ist mit dem Filterelement dichtend verbunden, wobei im Verbindungsbereich zwischen Standrohr und Filterelement ein Dichtelement vorgesehen ist zum Verschließen einer Ablaufbohrung im Gehäuse. Das Dichtelement dichtet die Ablaufbohrung und auch Rein- und Rohseite voneinander zwischen Standrohr und Filtergehäuse. Das Dichtelement wird hierzu in axialer Richtung gegen das Gehäuse gedrückt.
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Aus
DE 10 2014 009 027 A1 ist ein Filterelement bekannt, bei welchem ein Filzdichtring an einer Endscheibe angeordnet ist, wobei der Filzdichtring mit Material der Endscheibe umspritzt ist.
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EP 0 685 251 B1 beschreibt ein Ringfilterelement für eine radiale Durchströmung aus einem ringförmig angeordneten Filtermaterial, mit einer auf eine der Stirnseiten durch Ultraschallschweißen dicht aufgebrachten Vlies-Abdeckung aus zumindest teilweise thermoplastischem Material, die in ihrem radialen Innenbereich die Stirnringfläche einer im Zentrum des Ringfilters vorgesehenen Kunststoffinnenzarge, überdeckt, wobei von axial außen ein Zusatzteil aus kompaktem, im Vergleich zu der Vlies-Abdeckung starrem Material, das zumindest Anteile an thermoplastischem Kunststoff enthält, über das Vlies als Zwischenschicht mit der rohrförmigen Kunststoffinnenzarge verschweißt ist. Die Vliesabdeckung kann zwischen der Kunststoffinnenzarge und dem Zusatzteil nach radial innen vorstehen, um eine radiale Dichtung gegenüber einem Rohr, auf das das Ringfilterelement aufgesteckt wird, zu erzielen.
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Bei den vorgenannten Filterelementen nach dem Stand der Technik ist die Position der Dichtung zu dem jeweiligen Filtergehäuse durch die konstruktive Gestaltung, insbesondere im Hinblick auf die Befestigung der Dichtung an dem Filterelement, vorgegeben.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Filterelement und eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement und einem Filtergehäuse anzugeben, wobei die Anordnung einer Dichtung zwischen dem Filterelement und dem Filtergehäuse variabel gestaltbar ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie eine Filtereinrichtung gemäß Anspruch 14 oder 15 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben.
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Erfindungsgemäßes Filterelement
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Erfindungsgemäß ist ein Filterelement vorgesehen. Das Filterelement kann zum Filtern von Flüssigkeit, insbesondere Öl, ausgebildet sein.
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Das Filterelement weist ein Filtermedium auf. Das Filtermedium umgreift eine Längsachse ringförmig. Vorzugsweise ist das Filtermedium sternförmig gefaltet. Das Filtermedium kann mit anderen Worten zickzackförmig gefaltet und um die Längsachse herum angeordnet sein, wobei Falzkanten des Filtermediums parallel zur Längsachse verlaufen können. Das Filtermedium schließt einen Innenraum des Filterelements umfänglich ein. Der Innenraum bildet vorzugsweise eine Reinseite des Filterelements. Das Filtermedium kann durch Falten aus einem Filterpapier erhalten sein. Das Filtermedium kann von radial außen nach radial innen durchströmbar sein. Richtungsangaben wie beispielsweise axial oder radial beziehen sich auf die Längsachse.
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Das Filterelement weist eine erste Endscheibe auf. Die erste Endscheibe dichtet eine erste Stirnseite des Filtermediums ab Die erste Endscheibe verhindert, dass zu filterndes Fluid unter Umgehung des Filtermediums an der ersten Stirnseite am Filtermedium vorbei von der Rohseite zur Reinseite strömt, insbesondere reinseitig in Falten des Filtermediums eintritt. Die erste Endscheibe ist typischerweise ringförmig, insbesondere kreisringförmig, ausgebildet. Die erste Endscheibe kann eine Folienendscheibe sein. Alternativ kann die erste Endscheibe an das Filtermedium angeschmolzen oder angeklebt sein.
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Das Filterelement weist ferner ein Mittelrohr auf. Das Mittelrohr ist typischerweise radial innerhalb des Filtermediums angeordnet. Das Mittelrohr kann das Filtermedium abstützen, insbesondere bei Druckbeaufschlagung von radial außen nach radial innen. Das Mittelrohr und die erste Endscheibe sind grundsätzlich als voneinander separate Bauteile ausgebildet.
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Das Mittelrohr weist einen in radialer Richtung durchströmbaren Einströmabschnitt auf. Der Einströmabschnitt erlaubt das Durchtreten von, insbesondere gefiltertem, Fluid durch das Mittelrohr. Das Fluid kann somit durch das Filtermedium und den Einströmabschnitt des Mittelrohrs hindurch von einer Rohseite des Filtermediums zu dessen Reinseite gelangen. Der Einströmabschnitt erstreckt sich in axialer Richtung typischerweise über wenigstens 50 %, vorzugsweise wenigstens 70 %, besonders bevorzugt wenigstens 80 %, der Länge des Filtermediums.
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Das Mittelrohr weist ferner einen in radialer Richtung geschlossenen Anschlussabschnitt auf. Der Anschlussabschnitt ist mithin in radialer Richtung nicht durchströmbar. Der Anschlussabschnitt ist jedoch grundsätzlich in axialer Richtung von dem Fluid durchströmbar. Der Anschlussabschnitt erstreckt sich grundsätzlich in axialer Richtung von dem Einströmabschnitt bis zu einem freien Ende des Mittelrohrs. Der Anschlussabschnitt ist dichtend mit der ersten Endscheibe verbunden. Der Anschlussabschnitt kann hierzu unmittelbar an der ersten Endscheibe anliegen. Alternativ kann ein Dichtelement zwischen dem Mittelrohr und der ersten Endscheibe angeordnet sein. Dadurch wird vermieden, dass Fluid zwischen der ersten Endscheibe und dem Anschlussabschnitt hindurchströmt. Der Anschlussabschnitt ermöglicht es, einen Dichtstutzen eines Filtergehäuses an das Filterelement anzuschließen. Das Mittelrohr kann aus einem Kunststoff, beispielsweise Polyamid, insbesondere PA6-GF30, bestehen.
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Weiterhin weist das Filterelement eine Flachdichtung zur radialen Abdichtung auf. Vorzugsweise dient die Flachdichtung zur Abdichtung des Anschlussabschnitts des Mittelrohrs nach radial innen. Die Flachdichtung ermöglicht es, eine fluiddichte Verbindung zwischen einem Dichtstutzen eines Filtergehäuses und dem Filterelement einzurichten. Die Flachdichtung ist vorzugsweise stoffschlüssig an dem Mittelrohr gehalten. Auf diese Weise kann die Flachdichtung rationell an dem Mittelrohr befestigt werden. Ferner kann der Ort der stoffschlüssigen Verbindung von Flachdichtung und Mittelrohr flexibel gewählt werden. Alternativ ist die Flachdichtung kraft- oder formschlüssig mit dem Mittelrohr verbunden. Um die Position der Flachdichtung zu variieren genügen typischerweise geringfügige Konstruktionsänderungen am Mittelrohr. Eine Veränderung weiterer Komponenten des Filterelements ist demgegenüber zumeist nicht notwendig, wenn die Position der Flachdichtung geändert werden soll. Die Flachdichtung weist im unverformten Zustand typischerweise einen rechteckigen Querschnitt auf. Die Flachdichtung erstreckt sich dabei typischerweise in einer zu der Längsachse senkrechten Ebene. Wenn die Flachdichtung radial dichtend an einem Dichtstutzen eines Filtergehäuses anliegt, kann ein radial innerer Abschnitt der Flachdichtung umgebogen sein.
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Die Flachdichtung kann mit dem Mittelrohr verklebt sein. Besonders bevorzugt ist die Flachdichtung mit dem Mittelrohr verschweißt. Auf diese Weise kann eine dichte Verbindung des Mittelrohrs mit der Flachdichtung zuverlässig und rationell erhalten werden. Das Verschweißen kann durch Ultraschallschweißen erfolgen. Die Flachdichtung kann alternativ auch an das Mittelrohr angespritzt sein.
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Vorteilhafterweise ist die Flachdichtung als ein Vliesring ausgebildet. Ein Vliesring kann durch seine Elastizität eine zuverlässige Abdichtung gewährleisten. Zudem kann eine Vliesring-Flachdichtung kostengünstig bereitgestellt werden. Der Vliesring besteht aus nicht miteinander verwobenen Fasern. Die Fasern können aus einem Kunststoff, beispielsweise PES, bestehen.
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Typischerweise dichtet eine zweite Endscheibe eine zweite Stirnseite des Filtermediums ab. Die zweite Endscheibe kann wie die erste Endscheibe ausgebildet sein.
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Vorzugsweise ist ein radial geschlossener Verbindungsabschnitt des Mittelrohrs dichtend mit der zweiten Endscheibe verbunden. Der Verbindungsabschnitt kann hierzu unmittelbar oder unter Zwischenlage eines Dichtelements der zweiten Endscheibe anliegen. An dem Verbindungsabschnitt kann beispielsweise ein Verschlusselement dichtend angeordnet sein.
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In Sonderfällen kann die Flachdichtung auf axialer Höhe der ersten Endscheibe angeordnet sein. Im Allgemeinen überlappen die Flachdichtung und die erste Endscheibe einander in axialer Richtung jedoch nicht.
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Die Flachdichtung kann in axialer Richtung zwischen der ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite des Filterelements angeordnet sein. Mithin kann die Flachdichtung innerhalb des Filtermediums angeordnet sein. Dies ermöglicht einen in axialer Richtung besonders kompakten Bau des Filterelements und einer Filtereinrichtung mit dem Filterelement.
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Alternativ kann die Flachdichtung axial außerhalb des Filtermediums angeordnet sein. Die Flachdichtung kann mit anderen Worten von den Filtermedium aus gesehen jenseits der ersten Endscheibe angeordnet sein. Diese Bauform ermöglicht es, einen Abstand zwischen der ersten Endscheibe und einem Gehäuseteil, insbesondere einem Dichtstutzen eines Filtergehäuses, zu überbrücken.
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Der Anschlussabschnitt kann in axialer Richtung über die erste Endscheibe vorstehen. Dies vereinfacht die Montage des Filtermediums und kann dazu beitragen, die fluiddichte Verbindung der ersten Endscheibe und des Anschlussabschnitts sicherzustellen.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Anschlussabschnitt einen verjüngten Anschlussstutzen aufweist, an dem die Flachdichtung gehalten ist. Der Anschlussstutzen ist ein rohrförmiger Abschnitt des Mittelrohrs, der einen gegenüber dem Mittelrohr im Übrigen kleineren Durchmesser aufweist. Dies kann die fluiddichte Ankopplung eines Dichtstutzen eines Filtergehäuses vereinfachen. Insbesondere kann der Anschlussstutzen in axialer Richtung über die erste Endscheibe vorstehen.
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Das Mittelrohr kann eine radiale Einziehung aufweisen, an der die Flachdichtung gehalten ist. Die radiale Einziehung kann in der Art eines nach radial innen ragenden Rings ausgebildet sein. Auch derart kann die fluiddichte Ankopplung eines Dichtstutzen eines Filtergehäuses vereinfacht werden. Die radiale Einziehung ist typischerweise in axialer Richtung zwischen den Stirnseiten des Filterelements angeordnet.
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In einer alternativen Ausführung, in welcher die Flachdichtung gegen einen Dichtstutzen nach radial außen abdichtet, kann entsprechend an einem in axialer Richtung über das Filterelement hinausragenden Abschnitt des Mittelrohrs an der radial äußeren Mantelfläche eine umlaufende insbesondere ringförmige Auskragung ausgebildet sein, an welcher die Flachdichtung gehalten ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Flachdichtung exzentrisch angeordnet ist. Die Flachdichtung erstreckt sich dann nicht koaxial zur Längsachse bzw. zum Filtermedium.
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Dies kann vorteilhaft sein, wenn beispielsweise ein Dichtstutzen eines Filtergehäuses aus Bauraumgründen nicht koaxial zu der Längsachse angeordnet werden kann. Ferner kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass nur ein geeignetes Filterelement in ein Filtergehäuse eingesetzt werden kann.
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Die Flachdichtung kann an einer Stirnfläche des Mittelrohrs gehalten sein. Dies kann die Befestigung der Flachdichtung an dem Mittelrohr vereinfachen. Die Stirnfläche bildet einen in axialer Richtung äußersten Bereich des Mittelrohrs.
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Es kann vorgesehen sein, dass an dem Anschlussabschnitt mehrere Anschlussöffnungen ausgebildet sind, wobei für jede Anschlussöffnung eine Flachdichtung zur radialen Abdichtung, vorzugsweise nach radial innen, stoffschlüssig an dem Mittelrohr gehalten, vorzugsweise mit dem Mittelrohr verschweißt, ist. Auf diese Weise können mehrere voneinander separate Fluidströme zu dem Filterelement geführt oder - vorzugsweise - von dem Filterelement abgezogen werden. Der Anschlussabschnitt kann für jede der Anschlussöffnungen einen verjüngten Anschlussstutzen aufweisen. Alternativ können die mehreren Anschlussöffnungen an einer gemeinsamen radialen Einziehung des Mittelrohrs ausgebildet sein.
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Vorzugsweise sind die Anschlussöffnungen symmetrisch bezüglich der Längsachse angeordnet. Dies kann die Montage des Filterelements in einem Filtergehäuse vereinfachen.
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Erfindungsgemäße Filtereinrichtungen
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In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt auch eine Filtereinrichtung mit einem oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Filterelement und einem Filtergehäuse. Die Filtereinrichtung kann ein Flüssigkeitsfilter, insbesondere ein Ölfilter sein, beispielsweise zur Filterung von Schmieröl eines Verbrennungsmotors.
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Das Filtergehäuse weist einen Dichtstutzen auf. An dem Dichtstutzen liegt die Flachdichtung radial dichtend an. Vorzugsweise liegt die Flachdichtung radial außen an dem Dichtstutzen an, d.h. an einer Mantelfläche des Dichtstutzens. Der Dichtstutzen erstreckt sich in axialer Richtung an der Flachdichtung vorbei. Ein Anschlussabschnitt des Mittelrohrs umgreift den Dichtstutzen umfänglich. Alternativ kann die Flachdichtung auch nach radial innen wirkend an einer Innenseite des Dichtstutzens anliegen. In diesem Fall umgreift der Dichtstutzen den Anschlussabschnitt des Mittelrohrs umfänglich. Das Filtergehäuse kann einen Gehäusetopf zur Aufnahme des Filterelements und einen Gehäusedeckel zum Verschließen des Gehäusetopfs aufweisen. Der Dichtstutzen kann an dem Gehäusetopf ausgebildet sein. Die dichte Verbindung des Dichtstutzens mit dem Mittelrohr kann bei der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung besonders einfach durch axiales Aufstecken des Mittelrohrs auf den Dichtstutzen bzw. durch Einschieben des Filterelements in das Filtergehäuse, insbesondere dessen Filtertopf, erhalten werden. Der Dichtstutzen ermöglicht eine Strömung von Fluid in das Filtergehäuse hinein oder - vorzugsweise - aus dem Filtergehäuses heraus. Da die Flachdichtung nicht an der Endscheibe des Filterelements, sondern an dem Mittelrohr angeordnet ist, kann das Filterelement kraftfrei ohne Beanspruchung der Dichtstellen montiert werden.
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Wenn das Filterelement mehrere Anschlussöffnungen mit jeweils einer Flachdichtung aufweist, ist vorgesehen, dass das Filtergehäuse mehrere Dichtstutzen aufweist, an denen jeweils, vorzugsweise radial außen, die Flachdichtung einer der Anschlussöffnungen radial dichtend anliegt. Die mehreren Dichtstutzen ermöglichen die separate Führung der Fluidströme des Filterelements in das Filtergehäuse hinein oder - vorzugsweise - aus dem Filtergehäuse heraus.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, aus den Patentansprüchen sowie anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigen. Die zuvor genannten und noch weiter ausgeführten Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen, zweckmäßigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein. Die in der Zeichnung gezeigten Merkmale sind derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können.
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In der Zeichnung zeigen:
- 1 ein erfindungsgemäßes ringförmiges Filterelement mit einem Mittelrohr, welches sich entlang einer Längsachse durch ein Filtermedium hindurch erstreckt, wobei ein in radialer Richtung geschlossener Anschlussabschnitt des Mittelrohrs dichtend an einer ersten Endscheibe des Filterelements anliegt und über die erste Endscheibe vorsteht und wobei an einer Stirnfläche des Anschlussabschnitts eine Flachdichtung angeschweißt ist, in einer schematischen Schnittansicht;
- 2 eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung, bei welcher das Filterelement von 1 in einem Gehäusetopf eines Filtergehäuses angeordnet ist, wobei ein Dichtstutzen des Filtergehäuses unter dichtender Anlage an der Flachdichtung in das Mittelrohr hineinragt, in einer schematischen Schnittansicht;
- 3 ein erfindungsgemäßes ringförmiges Filterelement mit einem Mittelrohr, welches sich entlang einer Längsachse durch ein Filtermedium hindurch erstreckt, wobei ein in radialer Richtung geschlossener Anschlussabschnitt des Mittelrohrs dichtend an einer ersten Endscheibe des Filterelements anliegt und wobei zwischen gegenüberliegenden Stirnseiten des Filtermediums eine radiale Einziehung an dem Mittelrohr ausgebildet ist, an welcher eine Flachdichtung angeschweißt ist, in einer schematischen Schnittansicht;
- 4 eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung, bei welcher das Filterelement von 3 in einem Gehäusetopf eines Filtergehäuses angeordnet ist, wobei ein Dichtstutzen des Filtergehäuses in das Mittelrohr hineinragt und sich unter dichtender Anlage an der Flachdichtung über die radiale Einziehung hinaus erstreckt, in einer schematischen Schnittansicht;
- 5 ein erfindungsgemäßes Filterelement mit einem Mittelrohr, welches sich entlang einer Längsachse durch ein Filtermedium hindurch erstreckt, wobei ein in radialer Richtung geschlossener Anschlussabschnitt des Mittelrohrs dichtend an einer ersten Endscheibe des Filterelements anliegt und axial außerhalb des Filtermediums einen verjüngten exzentrischen Anschlussstutzen aufweist, an dem eine Flachdichtung angeschweißt ist, in einer schematischen Schnittansicht;
- 6 ein erfindungsgemäßes Filterelement mit einem Mittelrohr, welches sich entlang einer Längsachse durch ein Filtermedium hindurch erstreckt, wobei ein in radialer Richtung geschlossener Anschlussabschnitt des Mittelrohrs dichtend an einer ersten Endscheibe des Filterelements anliegt und axial außerhalb des Filtermediums mehrere verjüngte Anschlussstutzen aufweist, an denen jeweils eine Flachdichtung angeschweißt ist, in einer schematischen Schnittansicht;
- 7 das Filterelement von 6 in einer schematischen Perspektivansicht.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Filterelement 10. Das Filterelement 10 weist ein Filtermedium 12 auf. Das Filtermedium 12 umgreift eine Längsachse 14 ringförmig. Das Filtermedium 12 ist hier sternförmig gefaltet.
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An einer ersten Stirnseite 16 weist das Filtermedium 12 eine erste Endscheibe 18 auf. An einer zweiten Stirnseite 20 weist das Filterelement 12 eine zweite Endscheibe 22 auf. Die beiden Stirnseiten 16, 20 bilden axialen Enden des Filtermediums 12. Die beiden Endscheibe 18, 22 dichtend das Filtermedium 12 an den jeweiligen Stirnseiten 16, 20 ab.
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Das Filterelement 10 ist von radial außen nach radial innen durchströmbar. Das Filterelement 10 weist ein Mittelrohr 24 auf. Das Mittelrohr 24 durchragt das Filtermedium 12 in axialer Richtung. Das Filtermedium 12 und das Mittelrohr 24 erstrecken sich hier koaxial zueinander und zu der Längsachse 14.
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Das Mittelrohr 24 weist einen in radialer Richtung durchströmbaren Einströmabschnitt 26 auf. Der Einströmabschnitt 26 ist mit Einströmöffnungen 28 ausgebildet. Die Einströmöffnungen 28 ermöglichen ein Durchtreten von Fluid von radial außen in das Mittelrohr 24 hinein. Eine axiale Länge des Einströmabschnitts 26 kann mehr als 85 % einer axialen Länge des Filtermediums 12 betragen.
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In axialer Richtung anschließend an den Einströmabschnitt 26 weist das Mittelrohr 24 einen Anschlussabschnitt 30 auf. Der Anschlussabschnitt 30 ist radial geschlossen, d. h. in radialer Richtung nicht durchströmbar. Der Anschlussabschnitt 30 erstreckt sich von dem Einströmabschnitt 26 zu einem freien Ende mit einer Stirnfläche 32.
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Anderenends schließt sich an den Einströmabschnitt 26 ein Verbindungsabschnitt 34 des Mittelrohrs 24 an. Auch der Verbindungsabschnitt 34 ist in radialer Richtung geschlossen, d. h. in radialer Richtung nicht durchströmbar. Für einen Betrieb des Filterelements 10 kann das Mittelrohr 24 am Verbindungsabschnitt 34 durch ein nicht näher dargestelltes Verschlusselement verschlossen sein. Das Verschlusselement kann Teil eines Filtergehäuses, insbesondere eines Gehäusedeckels, sein. Der Verbindungsabschnitt 34 kann aber auch bereits geschlossen ausgeführt sein, d.h. das Mittelrohr 24 weist eine geschlossene axial obere Stirnseite auf, die vorzugsweise eine Anschlussgeometrie für einen Gehäusedeckel aufweist.
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Der Anschlussabschnitt 30 ist dichtend mit der ersten Endscheibe 18 verbunden. Der Anschlussabschnitt 30 und die erste Endscheibe 18 können hierzu unmittelbar aneinander anliegen. Ebenso ist der Verbindungsabschnitt 34 dichtend mit der zweiten Endscheibe 22 verbunden, wobei auch hierzu eine unmittelbare Anlage eingerichtet sein kann.
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An dem Anschlussabschnitt 30 des Mittelrohrs 24 ist eine Flachdichtung 36 insbesondere stoffschlüssig gehalten. Die Flachdichtung 36 ist als ein Vliesring ausgebildet. Die Vliesring-Flachdichtung 36 ist hier an die Stirnfläche 32 des Mittelrohrs 24 angeschweißt.
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Bei der Ausführungsform des Filterelements 10 gemäß 1 steht das Mittelrohr 24 mit dem Anschlussabschnitt 30 über die erste Endscheibe 18 vor. Mit anderen Worten ragt der Anschlussabschnitt 30 aus dem Filtermedium 12 heraus. Die Flachdichtung 36 ist hier axial außerhalb des Filtermediums 12 angeordnet, d. h. sie befindet sich nicht zwischen dessen Stirnseiten 16, 20. Das Filterelement 10 ist quasi schwebend auf dem Mittelrohr 24 angeordnet.
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Für einen Betrieb des Filterelements 10 ist dieses in einem Filtergehäuse 38 angeordnet, vergleiche 2, welche eine Filtereinrichtung 40 mit dem Filterelement 10 von 1 zeigt. Das Filtergehäuse 38 kann einen Filtertopf 42 und einen nicht näher dargestellten Gehäusedeckel zum Verschließen des Filtertopfs 42 aufweisen. Die Filtereinrichtung 40 ist hier ein Flüssigkeitsfilter, nämlich ein Ölfilter.
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Das Filtergehäuse 38 weist einen nicht näher dargestellten Einlass für zu filterndes Fluid an dem Gehäusedeckel und einen Auslass 44 für gefiltertes Fluid auf. Der Auslass 44 ist hier an dem Filtertopf 42 ausgebildet. Der Auslass 44 ist durch einen Dichtstutzen 46 gebildet.
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Der Dichtstutzen 46 erstreckt sich in den Anschlussabschnitt 30 des Mittelrohrs 24 hinein. Der Dichtstutzen 46 verläuft dabei in axialer Richtung an der Flachdichtung 36 vorbei. Die Flachdichtung 36 dient zur radialen Abdichtung des Mittelrohrs 24 gegenüber dem Dichtstutzen 46. Die Flachdichtung 36 liegt radial außen an dem Dichtstutzen 46 an. Hierdurch ist der Dichtstutzen 46 gegenüber dem Anschlussabschnitt 30 des Mittelrohrs 24 abgedichtet.
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Im Betrieb der Filtereinrichtung 40 strömt Fluid von einer Rohseite 48 nach radial innen durch das Filtermedium 12 und den Einströmabschnitt 26 des Mittelrohrs 24 zu einer radial innenliegenden Reinseite 50. Von der Reinseite 50 strömt das Fluid in axialer Richtung durch den Anschlussabschnitt 30 des Mittelrohrs 24 und den Dichtstutzen 46 des Filtergehäuses 38 aus der Filtereinrichtung 40 heraus. Der Anschlussabschnitt 30 weist hierzu eine Anschlussöffnung 52 auf. Die Flachdichtung 36 umgibt die Anschlussöffnung 52 ringförmig. Der Dichtstutzen 46 greift an der Anschlussöffnung 52 in den Anschlussabschnitt 30 ein. Die Flachdichtung 36 gewährleistet die Trennung der Rohseite 48 von der Reinseite 50, indem sie einen Spalt zwischen dem Dichtstutzen 46 und dem Anschlussabschnitt 30 überdeckt.
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3 zeigt ein weiteres Filterelement 54. In 4 ist eine Filtereinrichtung 56 mit dem Filterelement 54 von 3 dargestellt. Das Filterelement 54 und die Filtereinrichtung 56 entsprechend in ihrem Aufbau und ihrer Funktion im Wesentlichen dem Filterelement 10 bzw. der Filtereinrichtung 40 der 1 und 2. Nachfolgend werden vorrangig die Unterschiede beschrieben. Im Übrigen sei auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
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Bei dem Filterelement 54 ist die Flachdichtung 36 in axialer Richtung zwischen den beiden Stirnseiten 16, 20 und auch zwischen den beiden Endscheiben 18, 22 angeordnet. Das Mittelrohr 24 weist eine radiale Einziehung 58 auf. Die Anschlussöffnung 52 ist an der radialen Einziehung 58 ausgebildet. Hier ist die Anschlussöffnung 52 koaxial zu der Längsachse 14 angeordnet. Die radiale Einziehung 58 steht an der Grenze zum Einströmabschnitt 26 von dem Anschlussabschnitt 28 nach radial innen vor. Die Vliesring-Flachdichtung 36 ist an die radiale Einziehung 58 angeschweißt. Die Flachdichtung 36 umgreift die Anschlussöffnungen 52.
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Der Dichtstutzen 46 des Filtergehäuses 38 erstreckt sich an der radialen Einziehung 58 vorbei bis zu der Reinseite 50 innerhalb des Einströmabschnitts 26. Die Flachdichtung 36 liegt hierbei dichtend an einer Außenseite des Dichtstutzens 46 an. Dadurch gewährleistet die Flachdichtung 36 die Trennung der Reinseite 50 von der Rohseite 48.
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Das Mittelrohr 24 kann in axialer Richtung bündig mit der ersten Endscheibe 18 abschließen. Bei der in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsform des Filterelements 54 steht der Anschlussabschnitt 30 des Mittelrohrs 24 geringfügig über die erste Endscheibe 18 über.
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5 zeigt ein Filterelement 60. Das Filterelement 60 entspricht in seinem Aufbau und seiner Funktion im Wesentlichen dem Filterelement 10 von den 1 und 2. Nachfolgend werden vorrangig die Unterschiede beschrieben. Im Übrigen sei auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
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Bei dem Filterelement 60 ist die Anschlussöffnung 52 an einem Anschlussstutzen 62 ausgebildet. Der Anschlussstutzen 62 ist durch einen verjüngten Bereich des Anschlussabschnitts 30 des Mittelrohrs 24 gebildet. Mit anderen Worten ist ein Durchmesser des Anschlussstutzens 62 kleiner als ein Durchmesser des Mittelrohrs 24 und insbesondere dessen Anschlussabschnitts 30 im Übrigen. Der Anschlussstutzen 62 kann exzentrisch angeordnet sein. Mit anderen Worten kann eine Stutzenachse 64 des Anschlussstutzens 62 gegenüber der Längsachse 14 versetzt angeordnet sein. Typischerweise verlaufen die Stutzenachse 64 und die Längsachse 14 parallel zueinander.
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Die Flachdichtung 36 ist hier an einer Stirnfläche 32 des Anschlussstutzens 62 angeschweißt. Mithin ist auch die Flachdichtung 36 exzentrisch zu der Längsachse 14 angeordnet.
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Die 6 und 7 zeigen ein Filterelement 66. Das Filterelement 66 entspricht in seinem Aufbau und seiner Funktion im Wesentlichen dem Filterelement 60 von 5. Nachfolgend werden vorrangig die Unterschiede beschrieben. Im Übrigen sei auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
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Das Filterelement 66 weist mehrere, hier drei, Anschlussöffnungen 52 auf. Die Anschlussöffnungen 52 sind jeweils von einer Flachdichtung 36 umgeben. Die Anschlussöffnungen 52 sind jeweils an einem Anschlussstutzen 62 ausgebildet. Bei der gezeigten Ausführungsform sind alle Anschlussstutzen 62 und ihre jeweilige Flachdichtung 36 exzentrisch zu der Längsachse 14 angeordnet. Hier sind die Anschlussstutzen 62 mit den Anschlussöffnungen 52 symmetrisch um die Längsachse 14 herum angeordnet.
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In einer nicht gezeigten Ausführungsform könnte eine radiale Einziehung (vergleiche 3, dortiges Bezugszeichen 58) mit mehreren Anschlussöffnungen und Flachdichtungen 36 versehen sein.
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Ein (nicht dargestelltes) Filtergehäuse für ein Filterelement 66 mit mehreren Anschlussöffnungen 52 weist eine entsprechende Anzahl von Dichtstutzen auf, welche unter dichtender Anlage an den jeweiligen Flachdichtungen 36 in die Anschlussstutzen 52 eingreifen.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 54, 60, 66
- Filterelement
- 12
- Filtermedium
- 14
- Längsachse
- 16
- erste Stirnseite
- 18
- erste Endscheibe
- 20
- zweite Stirnseite
- 22
- zweite Endscheibe
- 24
- Mittelrohr
- 26
- Einströmabschnitt
- 28
- Einströmöffnungen
- 30
- Anschlussabschnitt
- 32
- Stirnfläche
- 34
- Verbindungsabschnitt
- 36
- Flachdichtung
- 38
- Filtergehäuse
- 40, 56
- Filtereinrichtung
- 42
- Filtertopf
- 44
- Auslass
- 46
- Dichtstutzen
- 48
- Rohseite
- 50
- Reinseite
- 52
- Anschlussöffnung
- 58
- Radiale Einziehung
- 62
- Anschlussstutzen
- 64
- Stutzenachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016015348 A1 [0003]
- EP 2283910 A1 [0004]
- DE 102014009027 A1 [0005]
- EP 0685251 B1 [0006]
